KR101030857B1 - 스트립의 평탄도 측정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압연기에서 생산된 스트립을 롤러테이블로 이송시 발생하는 진동에 의한 오차를 보정하여 평탄도를 측정하는 스트립의 평탄도 측정방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 스트립의 평탄도 측정 방법은 스트립의 상하부 움직임의 거리 변화를 근거로 측정된 측정값과, 측정값의 변화량의 중간값을 산출하는 산출단계; 산출단계에서 산출된 중간값과 측정값의 차이를 근거로 스트립의 평탄도 편차를 연산하는 연산단계; 및 연산단계에서 산출된 평탄도의 편차를 스트립의 위치별로 분류하여 스트립에 대한 평탄도로 저장하는 평탄도 저장단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

평탄도, 스트립, 편차

Description

스트립의 평탄도 측정방법{METHOD OF MEASURING PLATE FLATNESS}

본 발명은 스트립의 평탄도 측정방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 본 발명은 압연기에서 생산된 스트립을 롤러테이블로 이송시 발생하는 진동에 의한 오차를 보정하여 평탄도를 측정하는 스트립의 평탄도 측정방법 에 관한 것이다.

일반적으로, 스트립 등의 판형상의 제품은 가열된 소재를 두 개의 롤(roll)사이에 밀어 넣고 압착시켜 정해진 치수 및 형상으로 생산하는 다수의 압연기를 이용하는 압연공정을 통해 생산된다. 다수의 압연기에서 압연된 스트립은 롤러테이블에 의해서 이송되어 냉각을 위한 냉각대 등 이후 공정에서 처리되게 된다.

이러한 방식으로 생산되는 스트립의 평탄도 불량은 압연기의 롤 압하력에 의해 휘어지거나 스트립의 중앙부와 가장자리 부분의 압하량이 달라져서 발생하는 스트레인 편차에 의해 주로 발생하게 된다.

그래서 종래에는 다수의 압연기 중 마지막 압연기의 출측에 스트립의 평탄도를 측정하는 평탄도 계측기를 설치하고 있으며, 평탄도 계측기는 평탄도를 측정하 여 그 결과치를 출력하게 된다. 이러한 평탄도 값은 압연공정 또는 다른 공정의 제어하는데 이용하여 불량이 낮은 스트립을 생산하도록 하게 된다.

여기서 평탄도 계측기는 압연된 스트립이 후단의 냉각대로 진입하기 직전에 스트립의 표면의 높낮이, 즉 평탄도의 정도를 측정하는데, 스트립의 폭 방향으로 5개의 지점에 일정 높이에서의 판의 거리를 정밀하게 측정하여 스트립의 구부러진 정도를 판단하게 된다.

그러나, 종래의 평탄도 계측기는 스트립이 롤러 테이블에 의해서 이송시 롤러 테이블 상면을 이탈하여 상부로 치솟는 경우에는 스트립의 높이가 불규칙하게 변하기 때문에 스트립에 대한 높이의 변화로 구부러짐의 정도를 판단하는 종래의 평탄도 측정방식으로는 생산되는 스트립의 평탄도를 정확하게 측정할 수 없을 뿐만 아니라 그 정확성을 신뢰할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 스트립이 진동하는 경우 측정될 수 있는 신호의 파형에서 진동 오차를 제거하여 정확한 스트립의 평탄도를 측정하는 스트립의 평탄도 측정방법을 제공함에 있다.

본 발명에 따른 스트립의 평탄도 측정 방법은 스트립의 상하부 움직임의 거리 변화를 근거로 측정된 측정값과, 측정값의 변화량의 중간값을 산출하는 산출단 계; 산출단계에서 산출된 중간값과 측정값의 차이를 근거로 스트립의 평탄도 편차를 연산하는 연산단계; 및 연산단계에서 산출된 평탄도의 편차를 스트립의 위치별로 분류하여 스트립에 대한 평탄도로 저장하는 평탄도 저장단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

산출단계는, 롤러 테이블 상에서 이송되는 스트립의 표면으로부터 반사되는 광을 근거로 거리변화에 따른 측정값을 구하는 단계; 측정값에 포함된 노이즈를 제거하여 정류값을 구하는 단계; 및 정류값으로부터 단위시간별 변화량의 평균으로 중간값을 구하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

산출단계에서 측정값은 스트립의 거리변화를 시간별로 수집한 파형으로 표시하고, 중간값은 파형 중심을 지나는 곡선으로 표시하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 기록매체는 청구항 1 내 지 청구항 4 중 어느 한항에 따른 스트립의 평탄도 측정 방법을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 스트립이 진동하는 경우 측정될 수 있는 신호의 파형에서 진동 오차를 제거함으로써, 스트립이 치솟는 등의 비정상적인 스트립의 진행상태에서도 스트립의 평탄도의 측정값에 대한 정확도를 향상시키는 효과가 있다.

이를 통해, 스트립의 형상 개선을 위한 연구 과제에서 반드시 필요한 정확한 평탄도 데이터를 마련함으로써 연구 진행을 원활히 할 수 있을 뿐만 아니라 제품의 생산 품질을 향상시킬수 있는 탁월한 효과가 있다.

이와 같이 이루어진 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스트립의 평탄도 측정방법을 도시한 순서도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스트립의 평탄도 측정방법이 적용되는 평탄도 측정장치를 도시한 예시도이고, 도 3은 평탄도 측정을 위한 스트립의 표면을 도시한 예시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 측정값 및 중간값의 예를 도시한 파형도이고, 도 5는 본 발명의 따른 평탄도 편차의 예를 도시한 파형도이다.

본 발명의 실시예에 따른 스트립(5)의 평탄도 측정방법은 스트립(5)의 상하부 움직임의 거리 변화를 근거로 측정된 측정값과, 측정값의 변화량의 중간값을 산출하는 산출단계; 산출단계에서 산출된 중간값과 측정값의 차이를 근거로 스트립(5)의 평탄도 편차를 연산하는 연산단계; 연산단계에서 산출된 평탄도의 편차를 스트립(5)의 위치별로 분류하여 스트립(5)에 대한 평탄도로 저장하는 평탄도 저장 단계;를 포함하여 구성된다.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 스트립(5)의 평탄도 측정방법이 적용되는 평탄도 측정장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 레이저 등의 광을 대상물로 조사하는 반도체 레이저(1, Semiconductor laser)와, 반도체 레이저의 전면에서 조사되는 광을 집중시켜 투사하는 프로젝션 렌즈(2, Projection lens)와, 대상물의 표면에서 반사되는 광을 수집하는 포토렌즈(4, Photo lens), 포토렌즈를 통해 수집된 광을 센싱하는 일차 이미지센서(3, One dimensional image sensor)를 포함하여 구성된다. 이러한 평탄도 측정장치에 대한 구성은 당업계에 종사하는 사람이라면 쉽게 이해될 수 있으므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

본 발명에서는 이러한 평탄도 측정장치를 이용하여 스트립(5)의 평탄도를 측정하게 되는데, 평탄도 측정장치는 다수의 압연기 중 마지막 압연기의 출측에 스트립(5)의 평탄도를 측정하도록 구비되고, 평탄도 측정장치는 마지막 압연기를 통해 토출되는 스트립(5)이 롤러테이블에 의해서 이송될 때, 스트립(5)의 표면의 평탄도를 측정하게 된다.

우선, 본 발명의 실시예에 따른 평탄도 측정 방법은 스트립(5)의 상하부 움직임의 거리 변화를 근거로 측정값을 산출한다(S10). 즉, 평탄도 측정장치의 반도체 레이저 및 프로젝션 렌즈를 통해 레이저 등의 광을 스트립(5)으로 조사하고, 포토렌즈 및 일차 이미지 센서를 통해 수집된 광을 센싱하여 스트립(5)의 상하부 움 직임(d)을 포함하는 거리변화로부터 측정값을 산출하게 된다.

즉, 평탄도 측정장치에서 측정된 측정값은 기존과 마찬가지로 스트립(5)의 상하부 움직임의 거리 변화를 측정하여 스트립(5)의 높낮이를 측정하게 된다. 그러나 여기서 측정된 측정값은 스트립(5)이 상부로 치솟는 경우에도 스트립(5)이 상하부로 움직인 거리(d)가 고스란히 측정값에 포함되게 된다.

또, 평탄도 측정장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 스트립(5)의 표면은 상부로 돌출된 높이(H)와 일정거리(P)를 기본으로하여 스트립(5)의 측정값을 산출하게 된다. 여기서, 스트립(5)의 표면은 상술한 바와 같이 압연기의 롤 압하력에 의해 휘어지거나 스트립(5)의 중앙부와 가장자리 부분의 압하량이 달라져서 발생하는 스트레인 편차에 의해 높낮이가 달라지게 된다.

이어, 본 발명의 실시예에 따른 평탄도 측정 방법은 측정값에 포함된 노이즈를 제거하여 정류값을 구하여 측정값으로 대체하여 측정값의 정확도를 높일 수 있다(S20).

다음, 본 발명의 실시예에 따른 평탄도 측정 방법은 측정된 측정값의 변화량으로부터 중간값을 산출한다(S30). 상술한 스트립(5)의 표면 거리변화에 대한 측정값의 최대와 최소의 차이 또는 평균으로부터 중간값을 산출한다.

또, 도 4에 도시된 바와 같이, 측정값(12)은 스트립(5)의 거리변화를 시간별로 수집한 파형으로 표시할 수 있고, 중간값(10)은 파형의 중심을 지나는 곡선으로 표시할 수 있다. 또한, 중간값은 측정값의 최대값(13)과 최소값(14)의 중간치(15)로 산출할 수 있다. 이러한 중간값을 측정하는 것은 당업계에 종사하는 사람이라면 충분히 이해될 수 있으므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

이어, 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 평탄도 측정 방법은 산출된 중간값과 측정값의 차이를 근거로 스트립(5)의 평탄도 편차를 연산한다(S40). 즉, 스트립(5)이 위아래로 움직이는 경우를 포함하여 측정된 측정값에 대한 중간값에서 그 측정값의 차이를 연산하여 스트립(5)의 평탄도 편차(16)를 산출하게 된다. 이는 상술한 바와 같이, 스트립(5)의 상하 이동(d) 또는 진동에 의해서 스트립(5)이 구부러져 높이가 변함으로써 스트립(5)의 거리변화만으로 평탄도를 측정하는 방식으로는 정확한 스트립(5)의 평탄도를 계측할 수 없기 때문에 스트립(5)의 상하이동 변화를 소거하기 위한 것이다.

이를 수식으로 표현하면 다음과 같다.

중간값(10) - 거리변화에 대한 측정값(12) = 평탄도 편차(16)

마지막으로, 본 발명의 실시예에 따른 평탄도 측정 방법은 산출된 평탄도의 편차를 스트립(5)의 위치별로 분류하여 스트립(5)에 대한 평탄도로 저장한다(S50). 즉, 스트립(5)의 평탄도를 스트립(5)의 표면의 위치에 따라 수치화하여 저장함으로써 이를 이용하여 스트립(5)에 대한 평탄도 불량 또는 평탄도 여부를 판단할 수 있게 된다. 이렇게 산출된 평탄도 값은 압연공정 또는 다른 공정의 제어하는데 이용하여 불량이 낮은 스트립(5)을 생산하도록 사용하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 스트립(5)이 진동하는 경우 측정될 수 있는 신호의 파형에서 진동 오차를 제거함으로써, 스트립(5)이 치솟는 등의 비정상적인 스트립(5)의 진행상태에서도 스트립(5)의 평탄도의 측정값에 대한 정확도를 향상시키는 효과가 있다.

이를 통해, 스트립(5)의 형상 개선을 위한 연구 과제에서 반드시 필요한 정확한 평탄도 데이터를 마련함으로써 연구 진행을 원활히 할 수 있을 뿐만 아니라 제품의 생산 품질을 향상시킬수 있는 탁월한 효과가 있다.

한편, 상술한 본 발명의 스트립의 평탄도 측정 방법은 마지막 압연기의 출측에서 스트립의 평탄도를 측정하는 것으로 예시하였으나 평탄도를 측정하는 위치에 상관 없이 스트립에 압연기에 의한 진동을 발생하는 경우라면 적용가능한 것으로 이해될 수 있다. 예컨데, 사상압연기 출측의 롤러테이블 상에서 발생하는 압연기에 의한 스트립의 진동으로 발생하는 오차를 상술한 방식으로 보정하여 스트립에 대한 정확한 평탄도 값을 산출할 수도 있을 것이다.

한편 상술한 본 발명의 실시예에 따른 스트립(5)의 평탄도 측정방법은 프로그램의 형태로 메모리 등의 기록매체에 저장될 수 있음은 당연하다.

이상, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져는 안될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스트립의 평탄도 측정방법을 도시한 순서도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스트립의 평탄도 측정방법이 적용되는 평탄도 측정장치를 도시한 예시도.

도 3은 평탄도 측정을 위한 스트립의 표면을 도시한 예시도.

도 4는 본 발명에 따른 측정값 및 중간값의 예를 도시한 파형도.

도 5는 본 발명의 따른 평탄도 편차의 예를 도시한 파형도.

<도면의 주요부분에 대한 설명>

10 : 중간값 12 : 측정값

13 : 최대값 14 : 최소값

16 : 평탄도 편차

Claims (4)

1. 다수의 압연기 중 마지막 압연기의 출측에서 토출되는 스트립이 롤러 케이블 상에서 이송되는 동안 상기 스트립의 표면으로부터 반사되는 광을 근거로 상기 스트립의 상하부 움직임에 따른 거리 변화를 측정한 측정값과, 상기 측정값의 변화량의 중간값을 산출하는 산출단계;

   상기 산출단계에서 산출된 중간값과 측정값의 차이를 근거로 스트립의 평탄도 편차를 연산하는 연산단계; 및

   상기 연산단계에서 산출된 평탄도의 편차를 상기 스트립의 위치별로 분류하여 상기 스트립에 대한 평탄도로 저장하는 평탄도 저장단계;를 포함하고,

   상기 산출하는 단계는, 상기 스트립의 표면이 상부로 돌출된 높이를 기본으로 하여 상기 측정값을 산출하는 것을 특징으로 하는 스트립의 평탄도 측정 방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 산출단계는,

   상기 측정값에 포함된 노이즈를 제거하여 정류값을 구하는 단계; 및

   상기 정류값으로부터 단위시간별 변화량의 평균으로 중간값을 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스트립의 평탄도 측정 방법.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 산출단계에서 측정값은 스트립의 거리변화를 시간별로 수집한 파형으로 표시하고,

   상기 중간값은 상기 파형 중심을 지나는 곡선으로 표시하는 것을 특징으로 하는 스트립의 평탄도 측정 방법.
4. 삭제

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