KR101064468B1 - 두께 측정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 두께 측정장치에 관한 것으로, 본 발명의 두께 측정장치는 서로 이격 배치되는 좌,우 플레이트; 상기 좌,우 플레이트 상에 배치되어 두께 측정 대상물을 지지하는 지지대; 및 상기 지지대 상에 지지된 대상물의 두께를 측정하는 두께 측정부;를 포함한다. 여기서, 상기 지지대에는 상기 지지대의 둘레방향을 따라 배치된 자성체가 더 포함된다.
두께 측정, 초극박재

Description

두께 측정장치{APPARATUS FOR MEASURING THE THICKNESS}
본 발명은 두께 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로 초극박재는 냉각 압연을 하기 때문에 압연 하중에 의한 롤 휨과 압연소재의 반력에 의해 강판의 중앙부와 엣지부의 두께 편차가 나타난다. 따라서, 압연 공정을 마친 강판(초극박재)은 그 두께를 측정하여, 강판의 폭 방향 두께가 균일하게 형성되도록 재압연한다.
강판의 두께를 측정하는 방법은 접촉식과 비접촉식 방법으로 이루어진다.
비접촉식 방법으로는 방사선을 이용한 두께 측정법이 널리 사용되고 있는데 방사선을 이용한 강판의 두께를 측정법은 강판의 성분을 보정해주는 성분 보정치가 적용되야 하므로 측정방법이 원활히 수행되지 않는 문제점가 있다.
또한, 접촉식 방법은 강판의 엣지부를 지그로 고정시킨 후 두께 감지센서를 이용하여 두께를 측정한다. 그러나, 강판을 지그로 가압하면 강판의 중앙부가 둥그렇게 휘어져 두께 감지센서를 통한 두께를 측정할 수 없는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위한 것으로, 자성체가 배치된 지지대 상에 강판을 안착시켜, 강판의 두께를 정확하게 측정할 수 있는 두께 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 강판의 중앙부와 엣지부에 두께 측정부를 접촉하여 강판의 두께 편차를 측정할 수 있는 두께 측정장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 두께 측정장치는 서로 이격 배치되는 좌,우 플레이트; 상기 좌,우 플레이트 상에 배치되어 두께 측정 대상물을 지지하는 지지대; 및 상기 지지대 상에 지지된 대상물의 두께를 측정하는 두께 측정부;를 포함한다. 여기서, 상기 지지대에는 상기 지지대의 둘레방향을 따라 배치된 자성체가 더 포함된다.
이때, 상기 지지대는 서로 이격된 제1 지지대와 제2 지지대로 이루어지며, 상기 제1 지지대와 제2 지지대는 상기 좌,우 플레이트에 각각 안착될 수 있으며, 상기 자성체는 상기 제1 지지대와 제2 지지대에 서로 대응되게 배치될 수 있다.
또한, 상기 자성체는 상기 지지대의 내부 또는 외부에 배치될 수 있으며, 상기 자성체는 영구자석과 전자석이 결합된 제로자석 또는 전자석일 수 있다.
또한, 상기 두께 측정부는 센서 이송부; 상기 센서 이송부의 일단과 타단에 접촉되도록 배치된 일자형 가이드판; 상기 가이드판에 미끄럼 이동 가능하게 설치 되는 제1,2 센서 헤드부; 상기 제1,2 센서 헤드부에 각각 설치되어 상기 대상물의 상,하면에 부착되는 두께 측정센서;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 지지대는 비자성체일 수 있으며, 상기 두께 측정 대상물은 자성을 띌 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서 제공된 두께 측정장치는 지지대에 자성체가 포함되어 강판을 지지대 상에 배치시킬 수 있으며, 강판의 휨 현상을 방지할 수 있다. 이에 따라, 강판의 두께를 정밀하게 측정할 수 있다.
또한, 자성체에 의해 강판의 휨 현상이 방지되어 강판의 중앙부와 엣지부의 두께를 정밀하게 측정할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예를 도시한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 의 구조를 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 두께 측정장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 지지대의 실시예이고, 도 3은 본 발명에 따른 지지대의 다른 실시예이다. 도 4는 본 발명에 따른 자성체의 실시예이고, 도 5는 본 발명에 따른 자성체의 다른 실시예이다. 도 6은 본 발명에 따른 두께 측정부의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 두께 측정장치(100)는 서로 이격 배치되는 좌,우 플레이트(110), 좌,우 플레이트(110) 상에 배치되어 두께 측정 대상물(140)을 지지하는 지지대(120), 지지대(120) 상에 지지된 대상물(140)의 두께를 측정하는 두께 측정 부(150)를 포함한다. 또한, 지지대(120)에는 둘레방향을 따라 배치된 자성체(130)가 포함된다.
좌,우 플레이트(110)는 서로 이격 배치되고, 상면에 지지대(120)가 배치된다. 또한, 좌,우 플레이트(110)의 상면에는 단차부(111)가 형성되어, 단차부(111)에 지지대(120)를 결합시킬 수 있다.
좌,우 플레이트(110)에는 스크류(113)가 설치되어, 좌,우 플레이트(110) 사이의 이격 공간을 조절할 수 있다. 즉, 좌,우 플레이트(110)에 설치된 스크류(113)가 회전되면, 좌,우 플레이트(110)는 가이드(112)를 따라 좌,우 이동된다.
지지대(120)는 좌,우 플레이트(110) 상에 결합 또는 배치된다. 지지대(120)는 좌,우 플레이트(110)에 각각 지지되는 제1 지지대(121)와 제2 지지대(122)로 이루어질 수 있다. 이때, 제1 지지대(121)와 제2 지지대(122)는 서로 이격 배치되고, 제1 지지대(121)와 제2 지지대(122)는 일측면에 홈(123)이 형성된 'ㄷ'자 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 지지대(120) 상에 안착된 강판(140)은 중앙부와 엣지부가 외부로 개방될 수 있다. 즉, 강판(140)의 중앙부는 제1 지지대(121)와 제2 지지대(122)의 이격 공간에 의해 개방되고, 강판(140)의 엣지부는 제1,2 지지대(121,122)에 형성된 홈(123)과 제1 지지대(121)와 제2 지지대(122)의 이격 공간에 의해 개방된다. 따라서, 지지대(120) 상에 안착된 강판(140)은 중앙부와 엣지부 모두가 두께 측정부(150)의 두께 측정센서(157)와 접촉될 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 지지대(120)를 제1 지지대(121)와 제2 지지대(122)로 분리시켰으나, 도 2와 3과 같이, 지지대(126,127)는 일체형으로 형성될 수 있음은 물론이다. 단, 강판(140)의 중앙부와 엣지부는 일정 영역이 개방되어야 한다.
또한, 좌,우 플레이트(110)와 대응되는 지지대(120)에는 좌,우 플레이트(110)와 동일한 형상의 단차가 형성되어 지지대(120)를 좌,우 플레이트(110)에 결합시킬 수 있다. 이와 같이, 좌,우 플레이트(110)와 지지대(120)에 단차부(111,125)가 형성되어, 좌,우 플레이트(110)와 지지대(120)의 접촉 면적이 증가된다. 따라서, 좌,우 플레이트(110)와 지지대(120)의 결합력이 향상될 수 있다. 또한, 지지대(120)는 좌,우 플레이트(110)의 단차부(111)를 따라 전,후 방향으로 이동될 수 있다.
또한, 지지대(120)는 비자성체로 형성되어 자성체(130)에 의해 발생되는 자력의 간섭을 차단한다.
지지대(120)의 내부 또는 외부에는 자성체(130)가 배치 또는 고정된다. 자성체(130)는 지지대(120)의 둘레방향을 따라 배치된 것으로, 지지대(120) 상에 안착된 강판(140)의 이동을 방지한다. 즉, 자성체(130)는 강판(140)과 지지대(120) 의 밀착력을 향상시켜 강판(140)의 두께가 측정될 때, 강판(140)이 이동되는 것을 방지한다. 또한, 지지대(120)는 자중에 의해 하부로 처짐 현상이 발생될 수 있는데, 지지대(120)가 하부로 처지면 지지대(120)에 안착된 강판(140)이 하부로 쳐져 강판의 두께 측정이 불가능하게 된다. 따라서, 본 실시예에서는 단위면적당 무게가 작게 나가는 두랄루민 재질로 지지대(120)를 형성하여, 지지대(120)의 처짐 현상을 방지한다.
자성체(130)는 지지대(120)의 상면에 형성된 홀(124)에 삽입되거나, 지지 대(120)의 하면에 고정 설치될 수 있다. 또한, 제1 지지대(121)에 형성된 자성체와 제2 지지대(122)에 형성된 자성체는 서로 대응되게 배치된다. 이는 자성체(130)에 의해 강판(140)에 발생되는 인력을 균일하게 형성하여 지지대(120) 상에 안착되는 강판(140)의 밀착력을 균일하게 형성하기 위함이다. 즉, 자성체(130)는 강판(140)에 인력을 발생시켜 강판(140)을 지지대(120) 상에 고정시키는 것으로, 제1 지지대(121)와 제2 지지대(122)에 설치된 자성체(130)가 서로 대응되지 않게 배치되면 강판(140)에 발생된 인력이 서로 다르게 형성되어 강판(140)이 변형될 수 있다. 따라서, 자성체(130)는 강판(140)이 배치되는 지지대(120)의 중심점을 기준으로, 배치 위치 및 배치 간격을 동일하게 형성한다.
이러한 자성체(130)는 영구자석(131)과 전자석(132)이 결합된 제로자석으로 이루어질 수 있다. 제로자석이란 사용자가 원하는 시점에 따라, 자석에 자성을 유지 또는 소멸시키는 것을 말한다. 제로자석은 도 4에 도시된 바와 같이 영구자석(131)과 전자석(132)이 결합된 자석을 일컫는다.
제로자석(130)은 영구자석(131)의 외주면에 전자석(132) 또는 전자석(132)의 외주면에 영구자석(131)이 배치되는 것을 일컫는데, 영구자석(131)은 전자석(132)의 온/오프에 따라 자성을 유지 또는 소멸시킨다. 구체적으로, 전자석(132)에 전원이 공급되면 영구자석(131)의 자성은 전자석(132)에 의해 상쇄되고, 전자석(132)에 전원이 공급되지 않으면 영구자석(131)의 자성은 유지된다. 즉, 전자석(132)은 영구자석(131)과 서로 반대되는 극성을 띄고 있어 전자석(132)의 온/오프에 따라 영구자석(131)의 자성을 유지 또는 소멸시킨다.
이와 같이, 제로자석(130)은 전자석(132)에 의해 자성을 유지시키거나 소멸시켜 지지대(120) 상에 강판(140)이 안착된 후 제로자석(130)의 자성을 유지시키고, 지지대(120)로부터 강판(140)을 분리시킬 때 제로자석(130)의 자성을 소멸시켜 지지대(120)에 탈,부착되는 강판(140)의 이동을 용이하게 한다.
즉, 자성체(130)에 자성이 계속 유지되면 지지대(120)로부터 강판(140)을 분리시킬 때, 자성체(130)의 자력에 의해 강판(140)은 지지대(120)로부터의 탈착이 용이하지 않다. 뿐만 아니라, 지지대(120)로부터 강판(140)이 탈착될 때 자성체(130)에 자성이 있게 되면, 강판(140)의 탈착과정 중 강판(140)이 변형될 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 자성체(130)에 자성을 유지 또는 소멸시켜 지지대(120)에 안착되는 강판(140)의 탈,부착을 용이하게 한다.
또한, 자성체(130)는 도 5와 같이 전자석(133)으로 형성되어, 강판(140)과 지지대(120)의 부착과 탈착과정에 따라 전자석(133)의 자성을 조절한다. 즉, 지지대(120) 상에 강판(140)이 안착되면 전자석(133)에 전원을 공급하고, 강판(140)의 탈착 작업 전 전자석(133)에 공급되는 전압을 차단시켜 전자석(133)의 자성을 소멸시킨다.
좌,우 플레이트(110)의 후방에는 강판(140)의 두께를 측정하기 위한 두께 측정부(150)가 설치된다. 두께 측정부(150)는 두께 측정센서(157)를 이송시킬 수 있는 센서 이송부(151), 센서 이송부(151)의 일단과 타단에 접촉되도록 배치되는 일ㅈ자의 가이드판(152), 가이드판(152)에 배치되는 센서 헤드부(155), 센서 헤드부(155)에 부착되어 강판(140)의 두께를 측정하는 두께 측정센서(157)로 이루어진 다.
도 6을 참조하면, 센서 이송부(151)는 일면에 홈이 형성된 'ㄷ'자 형상으로 형성된다. 또한, 센서 이송부(151)의 하면에는 센서 이송부(151)를 좌,우 방향으로 이송시키기 위한 제1 가이드 레일(160), 센서 이송부(151)를 전,후 방향으로 이송시키기 위한 제2 가이드 레일(162)이 배치된다. 이때, 제1 가이드 레일(160)과 제2 가이드 레일(162) 사이에는 제1 이송대(161)가 배치된다. 즉, 제1 가이드 레일(160) 상에는 제1 가이드 레일(160)을 따라 좌,우로 이송되는 제1 이송대(161)가 배치된다. 제1 이송대(161) 상에는 제1 가이드 레일(160)과 수직되는 방향으로 배치된 제2 가이드 레일(162)이 형성된다. 센서 이송부(151)는 제2 가이드 레일(162) 상에 배치된다. 이와 같이, 센서 이송부(151)는 제1,2 가이드 레일(160,162) 상에 배치되어, 지지대(120)를 기준으로 좌, 우, 전, 후 방향으로 이송될 수 있다.
가이드판(152)은 센서 이송부(151)의 일단과 타단에 접촉된 일자형 판으로 가이드판(152)에는 센서 헤드부(155)를 상,하 방향으로 이송시키기 위한 제3 가이드 레일(153)이 형성된다. 가이드판(152) 상에는 제3 가이드 레일(153)을 따라 상,하 이송되는 제2,3 이송대(154a,154b)가 설치된다. 제2,3 이송대(154a,154b) 상에는 센서 헤드부(155)가 배치된다. 각각의 센서 헤드부(155)에는 강판(140)의 표면을 따라 회전하는 구동휠(156)과 두께 측정센서(157)가 설치된다. 이때, 각각의 센서 헤드부(155)에 설치된 두께 측정센서(157)와 구동휠(156)은 서로 마주보도록 배치된다. 즉, 두께 측정센서(157)와 구동휠(156)은 강판(140)의 폭 방향을 중 심으로 상,하면에 각각 고정 설치된다.
구동휠(156)과 두께 측정센서(157)는 제2,3 이송대(154a,154b)의 상,하 방향을 따라 강판(140)의 표면에 접촉 또는 비접촉 될 수 있다. 구동휠(156)은 두께 측정센서(157)가 강판(140)의 표면에 접촉되었을 때 이동을 원활하게 한다.
또한, 센서 헤드부(155)의 일측에는 센서 헤드부(155)를 상,하 방향으로 이송시키기 위한 실린더(158)가 설치된다. 이때, 실린더(158)는 원터치 타입의 에어 실린더로 실린더(158)가 구동되면 구동휠(156)이 강판(140) 표면에 접촉되고, 두께 측정센서(157)가 강판(140)의 상,하면에 접촉된다. 이때, 강판(140)과 구동휠(156)의 밀착 정도는 스프링을 사용하여 조절가능 하다.
이하에서는 본 발명에 따른 두께 측정장치의 구동방법을 살펴보도록 한다.
대상물(140)의 두께를 측정하기 위해서는 우선, 좌,우 플레이트(110) 상에 지지대(120)를 안착시킨다. 이때, 좌,우 플레이트(110)와 지지대(120) 상에 형성된 단차부(111,125)는 서로 면접촉된다. 지지대(120)가 좌,우 플레이트(110)에 결합되면, 지지대(120) 상에 두께 측정 대상물(140)을 배치시킨다. 두께 측정 대상물(140)은 두께가 0.23mm 미만으로 형성된 강판(140)일 수 있다. 즉, 초금박재를 일컫는다. 또한, 두께 측정 대상물(140)은 자성을 띄는 어떠한 물체라도 가능하다.
이후, 자성체(130)의 종류에 따라 전자석(132,133)에 전압을 공급 또는 차단시켜 강판(140)을 지지대(120) 상에 밀착시킨다. 예를 들어, 자성체(130)가 제로 자석으로 형성되면 전자석(132)에 공급된 전원을 차단하고, 자성체(130)가 전자석(133)으로 형성되면 전원을 공급하여 전자석(133)에 자성을 형성한다.
강판(140)이 지지대(120)에 밀착 고정되면, 두께 측정센서(157)를 강판(140)의 상,하면 배치시키기 위해 센서 이송부(151)를 이송시킨다. 두께 측정센서(157)가 강판(140)의 상,하면에 배치되면 실린더(158)에 의해 두께 측정센서(157)가 강판(140)의 상,하면에 접촉된다. 이에 따라, 강판(140)의 두께가 측정된다. 예를 들어, 강판(140) 중앙부의 두께가 측정되면, 센서 이송부(151)를 통해 두께 측정센서(157)를 강판(140)의 엣지부로 이송시켜 강판(140)의 엣지부 두께를 측정한다. 이에 따라, 강판(140)의 중앙부와 엣지부 모두가 측정되어 강판(140)의 두께 편차량을 도출해 낼 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 두께 측정장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 지지대의 실시예이다.
도 3은 본 발명에 따른 지지대의 다른 실시예이다.
도 4는 본 발명에 따른 자성체의 실시예이다.
도 5는 본 발명에 따른 자성체의 다른 실시예이다.
도 6은 본 발명에 따른 두께 측정부의 사시도이다.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※
110 : 전,후 플레이트 120 : 지지대
130 : 자성체 140 : 강판
150 : 두께 측정부

Claims (8)

  1. 서로 이격 배치되는 좌,우 플레이트;
    상기 좌,우 플레이트 상에 배치되어 두께 측정 대상물을 지지하고, 서로 이격된 제1 지지대와 제2 지지대로 이루어지며, 상기 제1 지지대와 제2 지지대는 상기 좌, 우 플레이트에 각각 안착되는 지지대; 및
    상기 지지대 상에 지지된 대상물의 두께를 측정하는 두께 측정부;를 포함하되,
    상기 지지대에는 상기 지지대의 둘레방향을 따라 배치된 자성체가 포함되는 두께 측정장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서, 상기 자성체는 상기 제1 지지대와 제2 지지대에 서로 대응되게 배치되는 두께 측정장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 자성체는 상기 지지대의 내부 또는 외부에 배치되는 두께 측정장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 자성체는 영구자석과 전자석이 결합된 제로자석 또는 전자석인 두께 측정장치.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 두께 측정부는
    센서 이송부;
    상기 센서 이송부의 일단과 타단에 접촉되도록 배치된 일자형 가이드판;
    상기 가이드판에 미끄럼 이동 가능하게 설치되는 제1,2 센서 헤드부;
    상기 제1,2 센서 헤드부에 각각 설치되어 상기 대상물의 상,하면에 부착되는 두께 측정센서;를 포함하는 두께 측정장치.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 지지대는 비자성체인 두께 측정장치.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 두께 측정 대상물은 자성을 띄는 두께 측정장치.
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