KR100916038B1

KR100916038B1 - An Apparatus for Detecting and Controlling Head Strip

Info

Publication number: KR100916038B1
Application number: KR1020020083332A
Authority: KR
Inventors: 김기홍; 조두영; 하석정
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2002-12-24
Filing date: 2002-12-24
Publication date: 2009-09-08
Also published as: KR20040056770A

Abstract

본 발명은 권취기를 이용하여 스트립을 권취시, 진행되는 스트립의 선단부를 검출하는 스트립 선단부 검출 제어장치에 관한 것으로,The present invention relates to a strip tip detection control device for detecting the leading end of the strip in progress, when the strip is wound by using a winding machine,

스트립을 권취하는 맨드릴과, 상기 맨드릴과 소정의 간격으로 이격되어 회전하고 초기 권취시 스트립을 소정의 힘으로 압착시켜 맨드릴에서 풀림을 방지하는 복수개의 유니트롤과, 상기 맨드릴의 회전속도를 검출하는 속도검출기를 갖는 권취기에 사용되는 스트립 선단부 검출 제어장치에 있어서, 센서코일을 이용하여 자계를 형성하고, 스트립이 진입하면 발생하는 자계의 변동을 이용하여 스트립의 선단부를 감지하는 센서부와, 상기 센서부에 자계를 형성하기 위한 전원을 공급하는 전압원과, 상기 센서부에 스트립 진입시 발생하는 자계의 변동에 따른 전압의 변동값을 검출하는 전압검출부와, 상기 전압검출부에서 검출된 전압의 변동값 및 상기 속도검출기에서 검출되는 맨드릴의 속도를 이용하여 권취되는 스트립 선단부의 위치를 계산하고, 스트립 선단부가 상기 유니트롤을 통과할 때 유니트롤이 일시적으로 개방되도록 제어하는 제어부를 포함한다.A mandrel for winding the strip, a plurality of unit rolls that rotate at a predetermined interval from the mandrel, and a plurality of unit rolls for preventing the mandrel from loosening by compressing the strip with a predetermined force during initial winding, and a speed for detecting the rotation speed of the mandrel A strip tip detection control device for use in a winding machine having a detector, comprising: a sensor unit for forming a magnetic field by using a sensor coil, and a sensor unit for detecting a tip of a strip by using a variation of a magnetic field generated when the strip enters the sensor unit; A voltage source for supplying power to form a magnetic field in the field, a voltage detector for detecting a change in voltage according to a change in the magnetic field generated when the strip enters the sensor unit, a change value and the speed of the voltage detected by the voltage detector Using the speed of the mandrel detected at the detector, calculate the position of the strip end being wound up, When the leading end trip to pass through the uni-troll and a control unit for controlling the uni-troll to be temporarily opened.

본 발명에 의하면, 스트립 권취 초기에 단차에 의한 스트립 표면의 롤마크 발생을 방지하여 생산되는 스트립의 품질을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to prevent the generation of roll marks on the surface of the strip due to the step in the initial stage of strip winding, thereby improving the quality of the produced strip.

스트립, 선단부, 권취, 권취기, 맨드릴, 유니트롤, 검출, 제어Strip, Tip, Winding, Winding Machine, Mandrel, Unit Roll, Detection, Control

Description

An Apparatus for Detecting and Controlling Head Strip}

도 1은 일반적인 스트립 권취기의 구성도.1 is a block diagram of a typical strip winding machine.

도 2는 본 발명에 따른 스트립 선단부 검출 제어장치의 구성도.2 is a block diagram of a strip tip detection control device according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 스트립 선단부 검출 제어장치의 센서부의 장착상태를 도시한 상태도.Figure 3 is a state diagram showing the mounting state of the sensor portion of the strip front end detection control apparatus according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 스트립 선단부 검출제어장치에 의해 검출되는 전압변동값을 도시한 그래프.4 is a graph showing the voltage fluctuation values detected by the strip tip detection control apparatus according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10 : 스트립 100 : 스트립 선단검출기10: strip 100: strip end detector

105 : 맨드릴 106a ~ 106d : 유니트롤105: mandrel 106a to 106d: unit roll

107 : 맨드릴 속도검출기 200 : 센서코일107: mandrel speed detector 200: sensor coil

201a : 센서코일 케이스 201b : 센서보호 케이스201a: sensor coil case 201b: sensor protective case

201c : 냉각수 라인 202 : 센서설치부 가이드201c: Coolant line 202: Sensor installation guide

203 : 전압검출부 204 : 증폭기203: voltage detector 204: amplifier

205 : 노이즈 필터 206 : 제어부205: Noise filter 206: Control unit

300 : 센서부300: sensor unit

본 발명은 권취기를 이용하여 스트립을 권취시, 진행되는 스트립의 선단부를 검출하는 스트립 선단부 검출 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열, 습기, 충격, 진동 등이 발생하는 환경에서도 안정적으로 스트립의 선단부를 정확하게 검출하고 그에 따라 유니트롤을 제어할 수 있는 스트립 선단부 검출 제어장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a strip tip detection control device for detecting the leading end of the strip that is in progress when the strip is wound by using a winding machine, and more specifically, stably in an environment in which heat, moisture, shock, vibration, and the like occur. A strip tip detection control device capable of accurately detecting the tip and controlling the unit roll accordingly.

열연 공장 등에서 스트립을 권취하는 과정은 도 1에 도시된 바와 같이, 먼저 스트립(10)이 상하부 핀치롤(101, 102) 사이로 진입하기 시작하면, 상부 핀치롤(101)에 설치된 스트립 진입 검출센서(103)가 스트립이 진입됨을 검출하고, 동시에 하부 핀치롤(103)에 설치된 핀치롤 속도검출기(104)가 작동하여 진입된 스트립(10)의 선단부가 제1 유니트롤(106a)까지 도달하는데 걸리는 시간이 계산된다. 스트립의 초기 권취시 스트립의 풀림을 방지하기 위해 복수개의 유니트롤(106a 내지 106d)이 스트립을 소정의 압력으로 압착하는데 이 경우 권취되는 스트립의 단차 발생시 유니트롤의 압착에 의해 스트립에 롤마크가 발생하게 되므로 스트립의 품질저하를 가져온다. 따라서 초기 권취시 스트립의 선단부가 각각의 유니트롤을 통과하는 시기를 계산하는 것은 매우 중요하다. 상기 핀치롤 속도검출기(104)를 이용하여 스트립의 선단부의 이동시간을 계산하는 것은 이와 같은 이유에서이다. In the process of winding the strip in a hot rolling mill or the like, as shown in FIG. 1, when the strip 10 starts to enter between the upper and lower pinch rolls 101 and 102, a strip entry detection sensor installed in the upper pinch roll 101 ( 103 detects that the strip enters, and at the same time, the time taken for the tip of the entered strip 10 to reach the first unit roll 106a by operating the pinch roll speed detector 104 installed in the lower pinch roll 103. This is calculated. In order to prevent the strip from loosening during the initial winding of the strip, a plurality of unit rolls 106a to 106d press the strip to a predetermined pressure. In this case, a roll mark is generated on the strip due to the compression of the unit roll when a step of the strip to be wound occurs. This results in a deterioration of the strip. Therefore, it is very important to calculate when the leading edge of the strip passes through each unit roll during the initial winding. It is for this reason that the pinch roll speed detector 104 calculates the travel time of the tip of the strip.

스트립(10)이 맨드릴(105)에 진입하기 전, 맨드릴(105)과 복수개의 유니트롤(106a 내지 106d)은 권취되는 스트립의 두께+α의 간격을 유지하면서 동일한 속도로 회전하고 있다. 상기 α는 간격의 마진값으로 스트립의 두께에 따라 달라질 수 있으나, 스트립 두께에 비해 작은 값이다. 스트립(10)이 제1 유니트롤(106a)과 맨드릴(105) 사이를 통과하고 이어 제2 유니트롤(106b) 쪽으로 진행할 때, 상기 제2 유니트롤(106b)이 설치된 제2 유니트 프레임에, 진입되는 스트립의 선단부를 검출하기 위한 스트립 선단검출기(100)가 설치되어 있다. 상기 스트립 선단검출기(100)는, 상기 스트립 진입검출센서(103) 및 핀치롤 속도검출기(104)에 의해 그 위치가 계산되는 스트립이 상기 핀치롤(101, 102)을 통과하여 제1 유니트롤(106a)까지 진행하는 시간을 보다 정확하게 측정하기 위한 것이다. 상기 핀치롤(101, 102)을 통과하는 스트립이 비정상으로 제1 유니트롤에 진입되는 스트립(10b)인 경우, 스트립 선단부의 진행 시간을 정확하게 계산해낼 수 없으므로 상기 스트립 선단검출기(100)가 다시 정확하게 스트립 선단부의 위치를 검출하게 된다.
Before the strip 10 enters the mandrel 105, the mandrel 105 and the plurality of unit rolls 106a to 106d are rotating at the same speed while maintaining the interval of the thickness + α of the strip to be wound. Α is a margin value of the gap, which may vary depending on the thickness of the strip, but is smaller than the strip thickness. When the strip 10 passes between the first unit roll 106a and the mandrel 105 and then proceeds toward the second unit roll 106b, it enters the second unit frame in which the second unit roll 106b is installed. A strip tip detector 100 is provided for detecting a tip of the strip. The strip tip detector 100 has a first unit roll through which the strip whose position is calculated by the strip entry detection sensor 103 and the pinch roll speed detector 104 passes through the pinch rolls 101 and 102. To measure the time to proceed to 106a) more accurately. In the case where the strip passing through the pinch rolls 101 and 102 is the strip 10b that abnormally enters the first unit roll, the strip leading edge detector 100 may not accurately calculate the traveling time of the strip leading edge. The position of the strip tip is detected.

상기 스트립 선단검출기(100)에 의해 검출되는 스트립의 선단부와, 맨드릴에 설치되는 맨드릴 속도검출기(107)에 의해 스트립 선단부의 정확한 진행 시간 및 진행 위치를 계산해 낼 수 있다. 다시 말하면, 스트립 선단부가 언제 각 유니트롤을 통과하는지 계산할 수 있다. 권취되는 스트립 선단부가 처음 제1 유니트롤(106a)을 통과하여 제2, 3 유니트롤(106b, 106c)을 거쳐 제4 유니트롤(106d)을 통과하여 스 트립이 맨드릴에 1회 감긴 후, 스트립 선단부가 다시 제1 유니트롤(106a)으로 진행하면, 상기 스트립 선단검출기(100) 및 맨드릴 속도검출기(107)에 의해 계산된 스트립 선단부의 위치정보에 의해, 상기 스트립 선단부가 제1 유니트롤(106a)을 통과하기 직전에 상기 제1 유니트롤(106a)은 충분한 간격으로 맨드릴과 이격되고, 상기 스트립 선단부가 제1 유니트롤(106a)을 통과한 직후에 다시 이전의 간격으로 스트립을 압착하여 스트립의 풀림을 방지하게 된다. 이는 상기에서 설명한 바와 같이, 제1 유니트롤(106a)의 압착에 의해 스트립 선단부가 이 후의 스트립 표면에 롤마크를 생성하는 것을 방지하기 위한 것이다. 마찬가지로 스트립의 선단부가 제2 유니트롤(106b)을 통과하는 경우도 마찬가지로 제2 유니트롤(106b)이 충분한 간격으로 맨드릴과 이격되어 롤마크를 생성하는 것을 방지하게 되고, 제3 유니트롤(106c) 및 제4 유니트롤(106d)이 통과할 때에도 마찬가지 단차회피를 위한 유니트롤의 제어가 반복된다. 한편, 유니트롤의 이격과 압착은 서보장치(108)에 의해 제어된다. 복수개의 유니트롤에는 각각 서보장치(108, 109)가 연결되어 있으며, 상기 스트립 선단검출기(100)와 맨드릴 속도검출기(107)에 의해 계산되는 스트립 선단부의 위치와 별도의 제어장치에 의해 상기 서보장치(108, 109)는 유니트롤의 이격과 압착을 제어한다.
The leading end of the strip detected by the strip front end detector 100 and the mandrel speed detector 107 installed in the mandrel can calculate the exact travel time and travel position of the front end of the strip. In other words, it is possible to calculate when the strip tip passes through each unit roll. After the strip front end is first passed through the first unit roll 106a and passed through the second and third unit rolls 106b and 106c through the fourth unit roll 106d, the strip is wound once on the mandrel, and then the strip When the front end proceeds to the first unit roll 106a again, the strip leading end is first unit roll 106a based on the position information of the strip front end calculated by the strip front end detector 100 and the mandrel speed detector 107. The first unit roll 106a is spaced apart from the mandrel at sufficient intervals immediately before passing through the sheet), and immediately after the strip tip passes through the first unit roll 106a, the strip is pressed again at the previous interval to It will prevent loosening. As described above, this is to prevent the strip tip portion from forming a roll mark on the subsequent strip surface by pressing the first unit roll 106a. Similarly, when the leading end of the strip passes through the second unit roll 106b, the second unit roll 106b is similarly prevented from generating a roll mark by being spaced apart from the mandrel at a sufficient interval, and the third unit roll 106c. And control of the unit roll for step avoidance is also repeated when the fourth unit roll 106d passes. On the other hand, the separation and compression of the unit roll are controlled by the servo device 108. The servo units 108 and 109 are connected to the plurality of unit rolls, respectively, and the servo device is controlled by a control device separate from the position of the strip tip calculated by the strip tip detector 100 and the mandrel speed detector 107. 108 and 109 control the separation and compression of the unit rolls.

이와 같은 단차회피 제어는 스트립의 초기 권취시 스트립이 맨드릴에서 풀림을 방지하기 위해, 맨드릴이 통상 4 내지 6회 회전되는 동안 지속되며, 그 이후 복수개의 유니트롤은 완전하게 개방되어 스트립의 장력으로 인해 풀림 현상 없이 스 트립은 권취될 수 있다.
This step avoidance control is continued while the mandrel is typically rotated four to six times to prevent the strip from releasing from the mandrel during the initial winding of the strip, after which the plurality of unit rolls are fully open and due to the tension of the strip The strip can be wound up without loosening.

상기한 바와 같이 스트립 선단검출기에 의한 스트립의 선단부 검출은 안정적으로 스트립을 권취하고, 스트립의 품질 유지를 위해 중요한 역할을 한다. 종래에 스트립 선단검출기는 스트립에 의한 빛이 광도전 셀에 조사되면 전기 전도도가 증가하는 원리를 이용한 적외선 센서를 이용하였다. 그러나, 이러한 종래의 적외선 센서는 열, 습기, 충격, 진동에 취약하여, 센서 내에 수분이 침투되어 절연 불량이 발생하고, 광도전 셀을 보호하기 위한 보호유리에 이물질이 점착되어 스트립의 빛을 검출하지 못하는 경우가 발생하며, 충격에 의한 파손 및 고정 위치 불량 등이 발생하는 문제점이 있다.
As described above, the tip detection of the strip by the strip tip detector plays an important role in stably winding the strip and maintaining the quality of the strip. Conventionally, the strip tip detector uses an infrared sensor using the principle that the electrical conductivity increases when light from the strip is irradiated to the photoconductive cell. However, such a conventional infrared sensor is vulnerable to heat, moisture, shock and vibration, moisture is penetrated into the sensor, insulation failure occurs, foreign matter adheres to the protective glass for protecting the photoconductive cell to detect the light of the strip. There is a case that does not occur, there is a problem that the damage caused by the impact and a bad fixed position occurs.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 열, 충격, 진동에 노출된 환경에서도 고장 및 오작동 없이 정확하게 스트립의 선단부를 검출할 수 있는 스트립 선단부 검출 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a strip tip detection control apparatus capable of accurately detecting the tip of a strip without failure and malfunction even in an environment exposed to heat, shock, and vibration.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 스트립을 권취하는 맨드릴과, 상기 맨드릴과 소정의 간격으로 이격되어 회전하고 초기 권취시 스트립을 소정의 힘으로 압착시켜 맨드릴에서 풀림을 방지하는 복수개의 유니트롤과, 상기 맨드릴의 회전속 도를 검출하는 속도검출기를 갖는 권취기에 사용되는 스트립 선단부 검출 제어장치에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention provides a mandrel for winding a strip, a plurality of unit rolls for rotating the spaced apart from the mandrel at a predetermined interval and compressing the strip with a predetermined force during initial winding to prevent loosening from the mandrel; In the strip tip detection control device used in the winding machine having a speed detector for detecting the rotational speed of the mandrel,

센서코일을 이용하여 자계를 형성하고, 스트립이 진입하면 발생하는 자계의 변동을 이용하여 스트립의 선단부를 감지하는 센서부와, 상기 센서부에 자계를 형성하기 위한 전원을 공급하는 전압원과, 상기 센서부에 스트립 진입시 발생하는 자계의 변동에 따른 전압의 변동값을 검출하는 전압검출부와, 상기 전압검출부에서 검출된 전압의 변동값 및 상기 속도검출기에서 검출되는 맨드릴의 속도를 이용하여 권취되는 스트립 선단부의 위치를 계산하고, 스트립 선단부가 상기 유니트롤을 통과할 때 유니트롤이 일시적으로 개방되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
A magnetic field is formed using a sensor coil, and a sensor unit for detecting a front end of the strip by using a change in the magnetic field generated when the strip enters, a voltage source for supplying power to form a magnetic field in the sensor unit, and the sensor A voltage detector for detecting a voltage change according to a change in the magnetic field generated when the strip enters the strip, and a strip end portion wound by using a change value of the voltage detected by the voltage detector and a speed of the mandrel detected by the speed detector. And a control unit for calculating a position and controlling the unit roll to be temporarily opened when the strip tip portion passes the unit roll.

더하여, 상기 센서부는,In addition, the sensor unit,

자계를 형성하는 센서코일과, 상기 센서코일이 내부에 설치되고, 센서코일에 전달되는 충격완화를 위한 완충재를 내부에 포함하는 센서코일 케이스와, 상기 센서코일 케이스 외부표면에 형성되고, 센서코일에 전달되는 열을 냉각시키기 위한 냉각수가 공급되는 냉각수 라인과, 상기 센서코일 케이스와 냉각수 라인을 내부에 포함하는 센서보호 케이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
A sensor coil forming a magnetic field, a sensor coil case installed inside the sensor coil, a sensor coil case including a shock absorbing material to be transmitted to the sensor coil, and formed on an outer surface of the sensor coil case, And a sensor protection case including the sensor coil case and the coolant line therein, and a coolant line to which coolant is supplied to cool the transferred heat.

더하여, 상기 스트립 선단부 검출 제어장치는,In addition, the strip tip detection control device,

상기 전압검출부에서 검출되는 전압 변동값을 증폭시키는 증폭기와, 상기 증폭기에서 증폭된 전압 변동값에 포함된 노이즈 성분을 제거하는 노이즈 필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.And an amplifier for amplifying the voltage fluctuation value detected by the voltage detector, and a noise filter for removing a noise component included in the voltage fluctuation value amplified by the amplifier.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 스트립 선단부 검출 제어장치를 상세하게 설명한다.
Hereinafter, an apparatus for detecting a front end portion of a strip according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 스트립 선단부 검출 제어장치의 구성도로서, 도 2를 참조하면 본 발명은, 센서코일(200)을 이용하여 자계를 형성하고, 스트립이 진입하면 발생하는 자계의 변동에 이용하여 스트립의 선단부를 감지하는 센서부(300)와, 상기 센서부(300)에 자계를 형성하기 위한 전원을 공급하는 전압원(207)과, 상기 센서부(300)에 스트립 진입시 발생하는 자계의 변동에 따른 전압의 변동값을 검출하는 전압검출부(203)와, 상기 전압검출부(203)에서 검출된 전압의 변동값 및 상기 속도검출기(107)에서 검출되는 맨드릴(105)의 속도를 이용하여 권취되는 스트립 선단부의 위치를 계산하고, 스트립 선단부가 상기 유니트롤을 통과할 때 유니트롤이 일시적으로 개방되도록 제어하는 제어부(206)를 포함하여 구성된다.
FIG. 2 is a block diagram of a control device for detecting a front end of a strip according to the present invention. Referring to FIG. 2, the present invention uses a sensor coil 200 to form a magnetic field, and is used to change a magnetic field generated when a strip enters. Sensor unit 300 for sensing the front end of the strip, a voltage source 207 for supplying power for forming a magnetic field in the sensor unit 300, and fluctuation of the magnetic field generated when the strip enters the sensor unit 300 Is wound using the voltage detector 203 for detecting a change in voltage according to the voltage, the voltage value detected in the voltage detector 203, and the speed of the mandrel 105 detected in the speed detector 107. And a control unit 206 for calculating the position of the strip tip and controlling the unit roll to be temporarily opened when the strip tip passes the unit roll.

상기 센서부(300)는 센서코일(200)을 이용하여 자계를 형성하고, 스트립이 진입하면 발생하는 자계의 변동에 이용하여 스트립의 선단부를 감지한다. 상기 센서부(300)는 자계를 형성하는 센서코일(200)과, 상기 센서코일(200)이 내부에 설치되고, 센서코일(200)에 전달되는 충격완화를 위한 완충물을 내부에 포함하는 센서 코일 케이스(201a)와, 상기 센서코일 케이스 외부표면에 형성되고, 센서코일에 전달되는 열을 냉각시키기 위한 냉각수가 공급되는 냉각수 라인(201c)과, 상기 센서코일 케이스와 냉각수 라인을 내부에 포함하는 센서보호 케이스(201b)로 구성된다. 상기 센서코일(200)에 전원이 공급되면 상기 센서코일(200)은 주위에 자계(200m)를 형성한다. 이와 같이 형성된 자계 속으로 스트립(20)이 진입하면, 자계의 변동이 발생하고, 자계에 변동에 따른 기전력이 발생하여 전압의 변동을 가져온다. 이러한 자계의 변동에 따른 전압의 변동을 검출하여 스트립의 선단부를 검출할 수 있다.
The sensor unit 300 forms a magnetic field using the sensor coil 200, and detects the leading end of the strip by using the variation of the magnetic field generated when the strip enters. The sensor unit 300 includes a sensor coil 200 that forms a magnetic field, and a sensor coil 200 installed therein, and including a shock absorbing material for transmitting shock to the sensor coil 200 therein. A coolant line 201c formed on a coil case 201a, an outer surface of the sensor coil case, and supplied with coolant for cooling heat transferred to the sensor coil, and the sensor coil case and the coolant line therein. It consists of the sensor protection case 201b. When power is supplied to the sensor coil 200, the sensor coil 200 forms a magnetic field 200m around the sensor coil 200. When the strip 20 enters the magnetic field formed as described above, a change in the magnetic field occurs, and an electromotive force is generated according to the change in the magnetic field, resulting in a change in voltage. The tip of the strip can be detected by detecting the change in voltage caused by the change in the magnetic field.

상기 센서코일(200)을 열과 충격으로부터 보호하기 위해 여러 가지 수단을 마련할 수 있다. 먼저 외부의 충격으로부터 상기 센서코일(200)을 보호하기 위해 센서코일(200)은 센서코일 케이스(201a)에 설치된다. 상기 센서코일 케이스(201a)의 내부에는 센서코일(200)에 전달되는 충격을 완화하기 위한 실리콘과 같은 완충재를 주입할 수 있다. 또한, 열로부터 센서코일을 보호하기 위해 상기 센서코일 케이스(201a) 외부표면에 냉각수를 공급할 수 있는 냉각수 라인(201c)이 설치될 수 있다. 또한, 상기 냉각수 라인(201c)의 외부에 다시 센서보호 케이스(201b)를 설치하여 센서코일을 이중으로 충격으로부터 보호할 수 있다.
Various means may be provided to protect the sensor coil 200 from heat and impact. First, the sensor coil 200 is installed in the sensor coil case 201a to protect the sensor coil 200 from external shock. A buffer material such as silicon may be injected into the sensor coil case 201a to mitigate the shock transmitted to the sensor coil 200. In addition, a coolant line 201c may be installed to supply coolant to an outer surface of the sensor coil case 201a to protect the sensor coil from heat. In addition, the sensor protection case 201b may be installed outside the cooling water line 201c to double protect the sensor coil from impact.

도 3은 본 발명에 따른 스트립 선단부 검출 제어장치의 센서부의 장착상태를 도시한 상태도로서, 도 3에 도시된 바와 같이 일반적으로 센서부(300)는 유니트롤이 설치된 유니트프레임(110)에 설치될 수 있다. 상기 센서부(300)는 그 표면이 유 니트 프레임의 표면에서 소정의 깊이(약 7mm) 아래쪽에 설치되는데 이는 진입하는 스트립(20)이 센서부(300)의 표면에 충돌하는 것을 방지하기 위한 것이다. 스트립의 권취가 시작되면 맨드릴(105)은 확장되고, 확장된 맨드릴(105a)과 유니트롤(106)은 스트립(20)의 두께+α의 간격(301)으로 이격된다. 스트립(20)이 확장된 맨드릴(105a) 및 유니트롤(106)의 회전에 의해 점차 진입하여 센서부(300) 상부에 도착하면, 센서부(300)에서 형성되는 자계에 변형이 생긴다. 즉, 스트립(20)이 진입하기 이전에 센서부(300) 상부에는 47mm 이격된 확장된 맨드릴이 존재하였으나, 스트립이 진입하여, 센서부(300) 상부에 이전의 간격과 다른 간격으로 이격된 도체가 존재하게 됨으로써 자계에 변형이 발생한다. 이러한 자계의 변형은 기전력을 발생시켜 전압의 변동을 가져온다.
Figure 3 is a state diagram showing the mounting state of the sensor unit of the strip front end detection control apparatus according to the present invention, as shown in Figure 3 generally sensor unit 300 is to be installed in the unit frame 110 is installed unit roll Can be. The sensor unit 300 has a surface below the predetermined depth (about 7 mm) from the surface of the unit frame to prevent the entering strip 20 from colliding with the surface of the sensor unit 300. . When the winding of the strip starts, the mandrel 105 is expanded, and the expanded mandrel 105a and the unit roll 106 are spaced apart by the interval 301 of the thickness + alpha of the strip 20. When the strip 20 gradually enters by the rotation of the expanded mandrel 105a and the unit roll 106 and reaches the upper portion of the sensor unit 300, deformation occurs in the magnetic field formed by the sensor unit 300. That is, before the strip 20 enters, there is an extended mandrel spaced apart from the sensor 300 by 47 mm. However, the strip enters and the conductor spaced apart from the previous interval on the sensor 300 by an interval different from the previous interval. By the presence of the strain occurs in the magnetic field. This deformation of the magnetic field generates an electromotive force, resulting in a change in voltage.

다시 도 2를 참조하면, 상기 전압검출부(203)는 상기 센서부(300)에서 발생하는 자계의 변동에 따른 전압의 변동값을 검출한다. 상기 전압검출부(203)에서 보다 명확하게 전압의 변동을 파악하기 위해서, 스트립(20)이 진입하기 전, 전압원(207)에 의해 상기 센서코일(200)에 공급되는 전압을 가변저항(208)을 이용하여 조절하여 상기 전압검출부(203)에 검출되는 전압을 0으로 조절하는 것이 바람직하다. 이어, 스트립(20)이 진입하면, 자계의 변동에 의해 상기 전압검출부(203)에서 검출되는 전압이 변동된다.
Referring back to FIG. 2, the voltage detector 203 detects a change in voltage caused by a change in the magnetic field generated by the sensor unit 300. In order to more clearly grasp the voltage change in the voltage detector 203, before the strip 20 enters, the voltage supplied to the sensor coil 200 by the voltage source 207 is converted into a variable resistor 208. It is preferable to adjust the voltage detected by the voltage detection unit 203 to 0 by adjusting by using the control unit. Subsequently, when the strip 20 enters, the voltage detected by the voltage detector 203 is changed by the change of the magnetic field.

도 4는 이러한 전압검출부(203)에서 검출되는 전압의 변동을 그래프로 나타 내고 있다. 도 4a는 스트립이 박물재(6mm 이하)인 경우의 전압의 변동을 나타내고 도 4b는 스트립이 후물재(6mm 이상)인 경우의 전압 변동을 나타낸다. 도 4a에 도시된 바와 같이 제1 구간(401)은 스트립이 진입하기 전 맨드릴이 확장되지 않은 상태에서 검출되는 전압(E0)이다. 이어 제2 구간(402)은 스트립을 권취하기 위해 맨드릴이 확장된 상태로서, 센서부와 맨드릴 사이의 간격이 감소하여 자계의 변동이 발생하므로 전압이 상승(E1)됨을 알 수 있다. 제3 구간(403)은 스트립이 진입하여 센서부와 스트립 사이의 간격이 매우 가까워짐으로써 전압이 매우 크게 상승(E2)함을 알 수 있다. 즉 제3 구간(403)과 같이 전압이 매우 크게 상승하는 구간을 통해 스트립이 진입하였음을 판단할 수 있다. 도 4b는 후물재가 진입하는 경우를 도시한 것으로 상기 도 4a에서와 같이 제4 구간(404)은 맨드릴이 확장되기 전, 제5 구간(405)은 맨드릴이 확장되고 스트립이 진입하기 전, 제6 구간(406)은 스트립이 진입한 상태를 각각 나타낸다. 후물재의 경우, 박물재의 경우보다 검출되는 전압값이 작게 나타나는데, 그 이유는 유니트롤과 맨드릴의 간격이 진입되는 스트립의 두께에 따라 조절되므로 후물재의 경우 두께가 더 두꺼우므로 센서부와 맨드릴의 거리가 더 멀기 때문에 박물재보다 작은 전압값이 검출된다.
FIG. 4 graphically shows the variation of the voltage detected by the voltage detector 203. 4A shows the voltage fluctuation when the strip is a thin material (6 mm or less), and FIG. 4B shows the voltage fluctuation when the strip is a thick material (6 mm or more). As shown in FIG. 4A, the first section 401 is a voltage E0 that is detected in a state in which the mandrel is not expanded before the strip enters. Subsequently, the second section 402 is a state in which the mandrel is expanded to wind the strip, and thus the voltage between the sensor unit and the mandrel decreases and the magnetic field is changed, thereby increasing the voltage (E1). In the third section 403, it can be seen that the voltage increases very much (E2) as the strip enters and the gap between the sensor unit and the strip becomes very close. That is, it may be determined that the strip enters through a section in which the voltage rises very much as in the third section 403. 4B illustrates a case in which the thick material enters. As shown in FIG. 4A, the fourth section 404 is before the mandrel is expanded, and the fifth section 405 is before the mandrel is expanded and the strip is entered. The intervals 406 represent states in which the strip has entered. In the case of the thick material, the detected voltage value is smaller than that of the thin material. The reason is that the gap between the unit roll and the mandrel is adjusted according to the thickness of the entering strip, so the thicker material is thicker, so Because of the greater distance, a smaller voltage value is detected than the material.

다시 도 2를 참조하면, 상기 제어부(206)는 상기 전압검출부(203)에서 검출된 전압의 변동값 및 상기 속도검출기(107)에서 검출되는 맨드릴(105)의 속도를 이용하여 권취되는 스트립 선단부의 위치를 계산하고, 스트립 선단부가 상기 유니트롤을 통과할 때 유니트롤이 일시적으로 개방되도록 제어한다. 상기 제어부(206)는 상기 맨드릴 속도검출기(107)에서 검출되는 맨드릴의 회전속도를 이용하여 스트립의 진행속도를 계산할 수 있으며, 또한 상기 제어부(206)는 상기 전압검출부(203)에서 검출된 전압의 변동값을 이용하여 스트립의 선단부가 센서부(300)를 통과하는 시간 알 수 있다. 상기 제어부(206)는 스트립의 선단부가 센서부(300)를 시간과 상기 스트립의 진행속도를 이용하여, 스트립 선단부가 각각의 유니트롤을 통과하는 시점을 계산해 낼 수 있다. 이어, 상기 제어부(206)는 스트립 선단부가 각 유니트롤을 통과하는 시점에 유니트롤을 개방할 수 있도록 유니트롤의 위치를 조정하는 서보장치(15)를 제어하여 단차 발생에 의한 롤마크 발생을 방지할 수 있다.
Referring back to FIG. 2, the controller 206 is a strip tip portion wound using the variation value of the voltage detected by the voltage detector 203 and the speed of the mandrel 105 detected by the speed detector 107. The position is calculated and the unit roll is controlled to open temporarily when the strip tip passes through the unit roll. The controller 206 may calculate the traveling speed of the strip by using the rotation speed of the mandrel detected by the mandrel speed detector 107, and the controller 206 may be configured to calculate the voltage detected by the voltage detector 203. By using the change value, the time at which the tip of the strip passes through the sensor unit 300 can be known. The control unit 206 may calculate the time point at which the front end of the strip passes through each unit roll, using the time of the front end of the strip sensor unit 300 and the traveling speed of the strip. Subsequently, the controller 206 controls the servo device 15 that adjusts the position of the unit rolls so that the unit rolls can be opened at the time when the strip tip passes each unit roll, thereby preventing roll marks from being generated. can do.

한편, 상기 전압검출부(203)에서 검출되는 전압의 변동값이 매우 작을 수 있으므로, 이 전압의 변동값을 증폭시키기 위한 증폭기(204) 및 증폭된 전압의 변동값에 존재하는 노이즈 성분을 제거하기 위해 노이즈 필터(205)를 상기 전압검출부(203)와 제어부(206) 사이에 설치하는 것이 바람직하다.
Meanwhile, since the variation value of the voltage detected by the voltage detector 203 may be very small, the amplifier 204 for amplifying the variation value of the voltage and the noise component existing in the variation value of the amplified voltage are removed. The noise filter 205 is preferably provided between the voltage detector 203 and the controller 206.

이하, 제2 유니트롤이 설치된 유니트 프레임에 센서부가 설치된 경우를 예로 들어, 본 발명에 따른 스트립 선단부 검출 제어장치의 동작을, 도 2를 참조하여 설명한다.
Hereinafter, the operation of the strip tip detection control device according to the present invention will be described with reference to FIG. 2, taking the case where the sensor unit is installed in the unit frame provided with the second unit roll.

먼저, 스트립이 권취되기 전에 복수개의 유니트롤과 맨드릴은 권취될 스트립의 두께+α의 간격을 유지하면서 소정의 속도로 회전한다. 또한, 센서부(300)는 전압원(207)으로부터 전압이 공급받아 자계(200m)를 형성하고, 가변저항(208)을 조절하여 전압검출부(203)에서 검출되는 전압이 0이 되도록 조절한다. 이어, 제1 유니트롤과 맨드릴(105) 사이로 권취될 스트립(20)이 진입하여 권취가 시작되고, 상기 스트립은 계속 진행하여 제2 유니트롤과 맨드릴(105) 사이를 통과한 후 센서부(300)를 통과한다. 이 때, 상기 센서부(300)를 통과하는 스트립으로 인해 센서부(300)에 의해 형성되는 자계(200m)에 변동이 발생하고, 자계의 변동에 의해 발생되는 기전력은 상기 전압검출부(203)에 검출되는 전압을 변동시킨다. 이 때, 상기 전압검출부(203)에서 검출되는 전압검출값은 증폭기(204)를 통과하면서 증폭되고, 노이즈 필터(205)를 통과하면서 노이즈가 제거되어 제어부(206)로 입력된다.First, before the strip is wound, the plurality of unit rolls and the mandrel are rotated at a predetermined speed while maintaining a distance of the thickness + α of the strip to be wound. In addition, the sensor unit 300 receives a voltage from the voltage source 207 to form a magnetic field 200m, and adjusts the variable resistor 208 so that the voltage detected by the voltage detector 203 becomes zero. Subsequently, the strip 20 to be wound enters between the first unit roll and the mandrel 105 to start winding, and the strip continues to pass between the second unit roll and the mandrel 105 and then the sensor unit 300. Pass). At this time, a variation occurs in the magnetic field 200m formed by the sensor unit 300 due to the strip passing through the sensor unit 300, and the electromotive force generated by the variation of the magnetic field is transmitted to the voltage detection unit 203. The detected voltage is varied. At this time, the voltage detection value detected by the voltage detection unit 203 is amplified while passing through the amplifier 204, and noise is removed while passing through the noise filter 205 and input to the controller 206.

상기 제어부(206)는 전압검출부(203)에서 검출되는 전압을 지속적으로 입력받던 중, 전압의 변동이 발생하면, 스트립의 선단부가 센서를 통과하는 것으로 판단하고, 그 통과 시점 및 맨드릴 속도검출기(107)에 의해 맨드릴 속도 즉, 스트립의 진행속도를 이용하여 스트립 선단부의 위치를 계산한다. 상기 제어부(206)는 계산된 스트립 선단부의 위치를 이용하여, 스트립이 맨드릴에 1회 감긴 후 다시 스트립의 선단부가 제1 유니트롤을 통과할 때 서보장치를 가동하여 제1 유니트롤을 일시적으로 개방시켜 스트립 표면에 단차에 의해 발생할 수 있는 롤마크 생성을 방지한다. 마찬가지로 스트립 선단부가 제2 유니트롤을 통과할 때 제2 유니트롤을 일시적으로 개방시킨다. 즉, 상기 제어부(206)는 스트립이 맨드릴에 1회 감긴 후, 2회 감길 때부터 약 4 내지 6회 감길 때까지 스트립의 선단부가 각 유니트롤을 통과할 때 해당 유니트롤을 일시적으로 개방시켜 단차에 의한 롤마크 생성을 방지한다. 4 내지 6회 이상 감긴 후는 스트립 자체의 장력으로 맨드릴에서 풀림 현상이 방지되므로 모든 유니트롤을 개방시켜 스트립을 권취한다.The controller 206 continuously receives the voltage detected by the voltage detector 203, and when the voltage fluctuates, the controller 206 determines that the leading end of the strip passes through the sensor, and the passing time and the mandrel speed detector 107. Calculate the position of the tip of the strip using the mandrel speed, ie the traveling speed of the strip. The control unit 206 uses the calculated position of the front end of the strip to temporarily open the first unit roll by operating the servo device when the front end of the strip passes through the first unit roll after the strip is wound around the mandrel once. This prevents roll marks from being generated due to steps on the strip surface. Likewise, when the strip leading edge passes through the second unit roll, the second unit roll is temporarily opened. That is, the control unit 206 temporarily opens the unit roll when the front end portion of the strip passes through each unit roll from when the strip is wound to the mandrel once and then to about 4 to 6 times. Prevent roll mark generation by After winding 4 to 6 times, the loosening of the mandrel is prevented by the tension of the strip itself, so all the unit rolls are opened to wind the strip.

상술한 본 발명에 의하면, 권취기를 이용한 스트립 권취시 열 및 충격에 강한 센서부를 제공함으로써, 외란에 의한 설비의 오작동을 방지하고 정비부하를 절감시키는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 의하면 스트립의 선단부를 정확하게 검출함으로써, 스트립 권취 초기에 단차에 의한 스트립 표면의 롤마크 발생을 방지하여 생산되는 스트립의 품질을 향상시킬 수 있는 우수한 효과가 있다.
According to the present invention described above, by providing a sensor unit resistant to heat and impact during winding of the strip using the winder, there is an effect of preventing malfunction of the equipment due to disturbance and reducing maintenance load. In addition, according to the present invention, by accurately detecting the leading end of the strip, there is an excellent effect that can improve the quality of the produced strip by preventing the generation of roll marks on the surface of the strip due to the step at the beginning of the winding of the strip.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형, 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in Esau.

Claims

A mandrel for winding the strip, a plurality of unit rolls that rotate at a predetermined interval from the mandrel, and a plurality of unit rolls for preventing the mandrel from loosening by compressing the strip with a predetermined force during initial winding, and a speed for detecting the rotation speed of the mandrel In the strip tip detection control device used for a winding machine having a detector,

A sensor unit for forming a magnetic field using a sensor coil, and detecting a tip of the strip by using a change in the magnetic field generated when the strip enters;

A voltage source for supplying power for forming a magnetic field in the sensor unit;

A voltage detector detecting a change value of a voltage according to a change in a magnetic field generated when the strip enters the sensor unit; And

Calculate the position of the strip front end to be wound using the variation value of the voltage detected by the voltage detection unit and the speed of the mandrel detected by the speed detector, and open the unit roll temporarily when the strip front end passes through the unit roll. Strip front end detection control device including a control unit for controlling.

The method of claim 1, wherein the sensor unit,

Sensor coil to form a magnetic field;

A sensor coil case having the sensor coil installed therein and including a shock absorbing material therein for transmitting shock to the sensor coil;

A coolant line formed on an outer surface of the sensor coil case and supplied with coolant for cooling heat transferred to the sensor coil; And

And a sensor protection case including the sensor coil case and a coolant line therein.

The apparatus of claim 1, wherein the strip tip detection control device comprises:

An amplifier for amplifying the voltage variation detected by the voltage detector; And

And a noise filter for removing a noise component included in the voltage fluctuation value amplified by the amplifier.