KR100920565B1 - System and method for measuring the thickness, chine and floor of slab - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 측면은 슬라브의 두께와 골마루 깊이 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 슬라브 정정공장의 스카퍼에 장입되는 슬라브의 품질을 검증하기 위해 슬라브의 두께와 골마루 깊이를 측정하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 슬라브의 두께와 골마루 깊이 측정 시스템은, 슬라브가 장입되면 측정개시신호를 발생시키는 스카퍼 PLC; 상기 스카퍼 PLC로부터 측정개시신호를 수신하여 모터를 구동하는 모터 제어기; 및 상기 모터 제어기의 모터 구동에 의해 레이저 센서가 선형 동작 가이드 수단을 따라 슬라브의 폭방향으로 주행하게 하면서 슬라브의 두께와 골마루 깊이를 측정하도록 제어하는 측정 제어부;를 포함한다.
슬라브, 두께, 골마루
One aspect of the present invention relates to a system and method for measuring the thickness and the valley depth of the slab, and more particularly to a system and method for measuring the thickness and valley depth of the slab in order to verify the quality of the slab charged into the scarper of the slab correction plant. It is about.
Slab thickness and trough depth measurement system of the present invention, the slab is loaded with a Scarper PLC for generating a measurement start signal; A motor controller configured to drive a motor by receiving a measurement start signal from the scarper PLC; And a measurement control unit controlling the laser sensor to measure the thickness of the slab and the ridge depth by driving the motor of the motor controller in the width direction of the slab along the linear motion guide means.
Slab, thickness, ridge
Description
본 발명의 일 측면은 슬라브의 두께와 골마루 깊이 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 슬라브 정정공장의 스카퍼에 장입되는 슬라브의 품질을 검증하기 위해 슬라브의 두께와 골마루 깊이를 측정하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.One aspect of the present invention relates to a system and method for measuring the thickness and the valley depth of the slab, and more particularly to a system and method for measuring the thickness and valley depth of the slab in order to verify the quality of the slab charged into the scarper of the slab correction plant. It is about.
스카퍼(scarfer)란, 제강공정에서 생산된 슬라브(slab)를 사용자가 요구하는 품질에 부합되도록 거친 표면을 매끄럽게 깎아 주는 설비인데, 스카퍼는 산소와 LNG 가스를 이용하여 슬라브 표면을 일정한 온도로 올려 산화시킨 후, 고압 산소를 이용하여 불어내는 기능을 수행한다.Scarper is a facility that smoothly cuts rough surfaces to meet the quality demanded by users in the steelmaking process. Scarpers use oxygen and LNG to clean the slab surface at a constant temperature. After oxidizing, it is blown using high pressure oxygen.
종래에는 슬라브 정정공장의 스카퍼에 장입되는 슬라브의 두께와 골마루 깊이를 측정하기 위해 방사선이나 초음파 기술을 이용하는 방법이 있었다. 그러나, 이 방법은 100mm 이내의 두께만을 측정할 수 있기 때문에 230mm 이상이 되는 슬라브의 두께를 측정하기에는 부적합할 뿐만 아니라, 현장의 진동, 수증기 및 분진의 영향을 받지 않고 안정적으로 일정한 측정 정도를 유지하면서 측정하기에는 한계가 있기 때문에 도 1과 같은 수작업에 의한 측정방법에 의존해왔다.Conventionally, there has been a method of using radiation or ultrasonic technology to measure the thickness and the depth of the ridge of the slab charged to the scarf of the slab correction plant. However, this method can only measure the thickness within 100mm, so it is not suitable to measure the thickness of the slab to be 230mm or more, and also maintain the constant measurement accuracy stably without being affected by vibration, water vapor and dust in the field. Since there is a limit to the measurement has been relied on the manual measurement method as shown in FIG.
도 1은 종래의 슬라브의 두께와 골마루 깊이 측정 방법을 설명하기 위한 슬라브의 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 슬라브(10)의 두께를 측정하기 위해서는 슬라브(10) 외측에서 버어니어 캘리퍼스를 슬라브에 끼워야한다. 이때, 슬라브(10)가 버어니어 캘리퍼스에 삽입될 수 있는 길이는 30cm 밖에 되지 않기 때문에 30cm 이상 이격된 지점에서는 슬라브 두께를 측정하기에 부적합한 문제점이 있다. 1 is a perspective view of a slab for explaining a conventional method of measuring the thickness and trough depth of the slab. As shown in FIG. 1, in order to measure the thickness of the
본 발명의 일 측면은 슬라브의 두께 및 골마루 깊이를 측정하여 운전 중에도 스카핑 품질을 확인할 수 있게 할 뿐만 아니라, 노즐의 어느 부위가 문제가 되고 있는 가를 판단할 수 있게 하는 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.One aspect of the present invention is to provide a system and method for measuring the thickness and trough depth of the slab not only to check the scarfing quality during operation, but also to determine which part of the nozzle is a problem. The purpose.
본 발명의 일 측면은 슬라브가 장입되면 측정개시신호를 발생시키는 스카퍼 PLC; 상기 스카퍼 PLC로부터 측정개시신호를 수신하여 모터를 구동하는 모터 제어기; 및 상기 모터 제어기의 모터 구동에 의해 레이저 센서가 선형 동작 가이드 수단을 따라 슬라브의 폭방향으로 주행하게 하면서 슬라브의 두께와 골마루 깊이를 측정하도록 제어하는 측정 제어부;를 포함하는 슬라브의 두께와 골마루 깊이 측정 시스템을 제공한다.One aspect of the invention is a Scarper PLC for generating a measurement start signal when the slab is charged; A motor controller configured to drive a motor by receiving a measurement start signal from the scarper PLC; And a measurement control unit configured to control the thickness of the slab and the depth of the ridge while driving the laser sensor along the linear motion guide means in the width direction of the slab by driving the motor of the motor controller. Provide a system.
그리고, 본 발명의 다른 측면은 슬라브가 감지되면 측정개시신호를 발생시키는 단계; 모터 제어기가 상기 스카퍼 PLC로부터 측정개시신호를 수신하여 모터를 구동하는 단계; 및 측정 제어부가 상기 모터 제어기의 모터 구동에 의해 레이저 센서가 선형 동작 가이드 수단을 따라 슬라브의 폭방향으로 주행하게 하면서 슬라브의 두께와 골마루 깊이를 측정하도록 제어하는 단계;를 포함하는 슬라브의 두께와 골마루 깊이 측정 방법을 제공한다.And, another aspect of the present invention is to generate a measurement start signal when the slab is detected; A motor controller receiving a measurement start signal from the scarper PLC to drive a motor; And controlling, by the measurement control unit, the laser sensor to drive the laser sensor along the linear motion guide unit in the width direction of the slab by driving the motor of the motor controller to measure the thickness and the valley depth of the slab. Provide a depth measurement method.
본 발명의 일 측면은 슬라브의 두께 및 골마루 깊이를 측정하여 조업자에게 신속히 알려주게 됨으로써, 운전 중에도 스카핑 품질을 확인할 수 있게 할 뿐만 아니라, 노즐의 어느 부위가 문제가 되고 있는 가를 판단할 수 있게 한다.One aspect of the present invention is to measure the thickness of the slab and the depth of the ridge to quickly inform the operator, not only to check the scarfing quality during operation, but also to determine which part of the nozzle is a problem do.
따라서, 슬라브 두께 및 골마루 깊이에 관한 정보로 스카핑 품질 평가에 대한 정보를 제공할 수 있기 때문에 보다 높은 품질 유지에 기여할 수 있다.Therefore, since the information on the scarfing quality evaluation can be provided with information on the slab thickness and the trough depth, it can contribute to maintaining higher quality.
이하, 본 발명을 도면을 통하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 2는 본 발명의 슬라브의 두께와 골마루 깊이 측정 시스템의 정면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 슬라브(150)의 두께와 골마루 깊이 측정 시스템은 ㄷ자형 프레임(120)의 일측 끝 상부 및 하부에 레이저 센서(130)가 부착되어 있고, ㄷ자형 프레임(120)이 레일(167) 상의 선형 동작 가이드 수단(160) 상에서 폭방향으로 주행하면서 슬라브(150)의 두께와 골마루 깊이를 측정할 수 있는 원리를 갖는다.Figure 2 is a front view of the thickness and trough depth measurement system of the slab of the present invention. As shown in FIG. 2, the thickness and trough depth measurement system of the
측정개시위치에 슬라브(150)가 장입되면, 포토 센서(미도시)가 이를 감지하여 스카퍼 PLC(200)에 전송하고, 스카퍼 PLC(200)는 포토 센서로부터 슬라브(150) 감지신호를 수신하여 측정개시신호를 발생시킨다. 그리고, 모터 제어기(300)는 스카퍼 PLC (200)로부터 측정개시신호를 수신하여 모터(170)를 구동한다.When the
측정 제어부(400)는 모터 제어기(300)의 모터(170) 구동에 의해 ㄷ자 프레임(120)에 고정된 레이저 센서(130)가 레일(167) 상의 선형 동작 가이드 수단(160)을 따라 슬라브(150) 상에서 폭방향으로 주행하게 하면서 슬라브(150)의 두께와 골마루 깊이를 측정하도록 제어한다. ㄷ자 프레임(120)에는 레이저 센서(130)에서 방출된 열을 방출하기 위한 방열판(125)이 구비되어 있고, ㄷ자 프레임(120)의 상부에는 ㄷ자 프레임(120)과 레이저 센서(130)를 냉각시키기 위한 라디에이터(110)가 구비되어 있다. 그리고, 최하부의 베이스(165)로부터 최상부의 라디에이터(110)까지의 슬라브의 두께와 골마루 깊이를 측정하기 위한 시스템을 분진이나 수증기로부터 보호하기 위한 커버(100)가 구비되어 있다. 레이저 센서(130)를 ㄷ자 프레임 (120)에 고정하는 이유는 슬라브(150) 이동 및 스카핑 작업 도중에 발생하는 진동의 영향을 최소화하여 레이저 센서(130)를 견고하게 지지하기 위해서이다.The
보정부(500)는 레이저 센서(130)가 측정한 슬라브(150)의 두께와 골마루 깊이에 보정을 수행한다. 슬라브(150)의 두께와 골마루 깊이를 측정하기 전에 레이저 센서(130) 부근에 설치된 표준 시편(140)의 두께와 골마루 깊이를 측정한 후, 표준 시편(140)의 실제 두께와 실제 골마루 깊이와 비교하면 표준 시편(140)의 실제 두께에 오차가 있을 수 있다. 표준 시편(140)의 실제 두께와 실제 골마루 깊이와의 오차값을 구하여 보정부(500)에 입력하면, 보정부(500)는 슬라브(150)의 두께와 골마루 깊이 측정시에 측정값에 보정값을 감안하여 정확한 측정값을 나타낸다.The
저장부(600)는 측정 제어부(400)에서 측정된 슬라브(150)의 두께와 골마루 깊이에 관한 데이터를 저장한다. 슬라브(150)의 두께와 골마루 깊이에 관한 데이터는, 측정된 슬라브(150)의 최대값, 최소값, 평균값 및 표준편차이다.The
디스플레이부(700)는 저장부(600)에 저장된 슬라브(150)의 골마루 깊이에 관한 데이터를 디스플레이한다.The
도 3은 도 2의 ㄷ자 프레임의 내부구조도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, ㄷ자 프레임(120)의 내부에는 제어 및 전원 케이블(120a)과 수냉용 배관(120b)이 구비되어 있다. 제어 및 전원 케이블(120a)은 레이저 센서(130)와 연결되어 있고, 수냉용 배관(120b)은 제어 및 전원 케이블(120a)에 연결되어 있다. ㄷ자 프레임(120)은 제어 및 전원 케이블(120a) 및 수냉용 배관(120b)을 내장함으로써 외부로부터의 열이나 수증기로부터 이들을 보호할 수 있다.FIG. 3 is a diagram illustrating an internal structure of a c-frame of FIG. 2. As shown in FIG. 2, the control and
도 4는 도 2의 레이저 센서의 내부구조도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 레이저 센서에는 중공형의 원통모양의 센서 몸체(130a)가 구비되어 있고, 센서 몸체(130a)를 보호하기 위한 하우징(130d)이 센서 몸체(130a) 양측에 구비되어 있다. 그리고, 양측에 구비된 2개의 하우징(130d)에는 내부 및 외부의 온도차에 의해 형성되는 결로 현상에 의한 센싱 간섭의 최소화를 위해 2중의 내열 강화 유리(130b)가 구비되어 있고, 2중의 내열 강화 유리(130b) 사이에는 매개물(130e)이 구비되어 있다. 또한, 내열 강화 유리(130b)에 누적될 수 있는 분진 제거를 위한 송풍 수단(130c)이 구비되어 있다. 4 is a diagram illustrating an internal structure of the laser sensor of FIG. 2. As shown in Figure 4, the laser sensor is provided with a hollow cylindrical sensor body (130a), the
도 5는 도 2의 디스플레이부의 화면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 디스플레이부는 레이저 센서로부터 슬라브의 상부 표면까지의 길이, 레이저 센서로부터 슬라브 하부 표면까지의 길이 및 슬라브의 두께를 그래프로 나타낸 경우를 보이고 있다. 그리고, 이들 각각에 대한 최소값(Min), 최대값(Max), 평균값(Avg) 및 표준 편차(StdDEV)를 수치로 표현하여 나타내고 있다.5 is a screen of the display unit of FIG. 2. As shown in FIG. 5, the display unit shows a graph showing the length from the laser sensor to the upper surface of the slab, the length from the laser sensor to the lower surface of the slab, and the thickness of the slab. The minimum value Min, the maximum value Max, the average value Avg, and the standard deviation StdDEV for each of them are expressed by numerical expression.
그래프를 살펴보면, 슬라브 상부와 하부에 굴곡이 있음을 알 수 있고, 이들 각각의 굴곡에 대한 값을 나타내고 있음을 알 수 있다.Looking at the graph, it can be seen that there is a curvature at the top and the bottom of the slab, and the values for each of the bends are shown.
도 6은 본 발명의 슬라브의 두께와 골마루 깊이 측정 방법의 흐름도이다. 도 6을 도 2와 함께 살펴보면, 슬라브의 두께와 골마루 깊이 측정 방법은 다음과 같은 과정을 통해 측정된다.Figure 6 is a flow chart of the thickness and trough depth measuring method of the slab of the present invention. Referring to FIG. 6 together with FIG. 2, the thickness of the slab and the depth of the ridge are measured by the following process.
먼저, 측정개시위치에 슬라브(150)가 장입되면, 포토 센서(미도시)가 이를 감지한다(S100). 포토 센서가 슬라브(150)를 감지하게 되면 슬라브(150) 감지신호를 스카퍼 PLC(200)에 전송하고, 스카퍼 PLC(200)는 포토 센서로부터 슬라브(150) 감지신호를 수신하여 측정개시신호를 발생시킨다.First, when the
이후, 모터 제어기(300)가 스카퍼 PLC(200)로부터 측정개시신호를 수신하여 모터(170)를 구동시키면, 측정 제어부(400)가 상기 모터 제어기(300)의 모터(170) 구동에 의해 레이저 센서(130)가 선형 동작 가이드 수단(160)을 따라 슬라브(150) 상에서 폭방향으로 주행하게 하면서 슬라브(150)의 거리, 두께 및 골마루 깊이를 측정하도록 제어한다(S200a). 이와 동시에, 측정 제어부(400)는 슬라브의 번호 및 길이에 관한 데이터를 스카퍼 PLC(200)에 요청하고(S200b), 스카퍼 PLC(200)는 측정 제어부(400)의 요청을 수신하여 슬라브의 번호 및 길이에 관한 데이터를 측정 제어부(400)에 전송한다(S300b).Subsequently, when the
이후, 레이저 센서(130)가 측정종료위치를 감지하게 되면(S300a), 슬라브의 번호, 길이, 거리, 폭, 골마루 깊이에 관한 측정값을 저장한다(S400).Then, when the
이후, 디스플레이부는 측정 제어부에서 측정된 슬라브의 골마루 깊이에 관한 데이터를 디스플레이한다(S500).Thereafter, the display unit displays data regarding the depth of the ridge of the slab measured by the measurement controller (S500).
본 발명의 일 측면은 슬라브 정정공장의 스카퍼에 장입되는 슬라브의 두께 및 골마루 깊이 측정할 수 있기 때문에 운전 중에도 스카핑 품질을 확인할 수 있게 할 뿐만 아니라, 노즐의 어느 부위가 문제가 되고 있는 가를 판단할 수 있게 할 수 있기 때문에 스카핑 작업을 신속히 수행함에 있어 매우 효율적이다.One aspect of the present invention, because it can measure the thickness and trough depth of the slab charged to the slab of the slab correction plant, not only to check the scarfing quality during operation, but also to determine which part of the nozzle is a problem. This makes it very efficient at getting the scarfing work done quickly.
도 1은 종래의 슬라브의 두께와 골마루 깊이 측정 방법을 설명하기 위한 슬라브 의 사시도이다. 1 is a perspective view of a slab for explaining a conventional method of measuring the thickness and trough depth of the slab.
도 2는 본 발명의 슬라브의 두께와 골마루 깊이 측정 시스템의 정면도이다.Figure 2 is a front view of the thickness and trough depth measurement system of the slab of the present invention.
도 3은 도 2의 ㄷ자 프레임의 내부구조도이다. FIG. 3 is a diagram illustrating an internal structure of a c-frame of FIG. 2.
도 4는 도 2의 레이저 센서의 내부구조도이다.4 is a diagram illustrating an internal structure of the laser sensor of FIG. 2.
도 5는 도 2의 디스플레이부의 화면이다.5 is a screen of the display unit of FIG. 2.
도 6은 본 발명의 슬라브의 두께와 골마루 깊이 측정 방법의 흐름도이다.Figure 6 is a flow chart of the thickness and trough depth measuring method of the slab of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 커버 110 : 라디에이터100: cover 110: radiator
120 : ㄷ자형 프레임 120a : 전원 케이블120:
120b : 수냉용 배관 125 : 방열판120b: water cooling pipe 125: heat sink
130 : 레이저 센서 130a : 센서 몸체130:
130b : 내열 강화 유리 130c : 송풍 수단130b: heat-resistant tempered
130d : 하우징 130e : 매개물130d:
140 : 표준 시편 150 : 슬라브140: standard specimen 150: slab
160 : 선형 동작 가이드 수단 165 : 베이스160: linear motion guide means 165: base
167 : 레일 170 : 모터167: rail 170: motor
200 : 스카퍼 PLC 300 : 모터 제어기200: Scarper PLC 300: Motor Controller
400 : 측정 제어부 500 : 보정부400: measurement control unit 500: correction unit
600 : 저장부 700 : 디스플레이부600: storage unit 700: display unit
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Legal Events
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |