KR101167126B1 - 슬라브 크기 측정 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비선형 속도로 이동하는 슬라브의 경우에도 슬라브의 길이, 폭, 두께를 정확하게 측정할 수 있도록 한 슬라브 크기 측정 방법에 관한 것으로, 이동하는 슬라브와의 거리를 실시간 측정하는 단계; 롤러 테이블의 회전 속도와 슬라브 검출 신호를 통해 연산된 상기 슬라브의 이동 속도를 비교하여 상기 슬라브의 실제 이동 속도를 연산하는 단계; 상기 슬라브와의 거리 측정값과 상기 슬라브의 실제 이동 속도를 이용하여 상기 슬라브의 모서리 좌표를 연산하는 단계; 상기 슬라브의 모서리 좌표를 이용하여 상기 슬라브의 폭과 길이를 연산하고, 상기 슬라브 검출 신호를 이용하여 상기 슬라브의 길이를 보상하는 단계; 및 상기 슬라브와의 거리 측정값을 이용하여 상기 슬라브의 두께를 연산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 슬라브 크기 측정 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 비선형 속도로 이동하는 슬라브의 경우에도 슬라브의 길이, 폭, 두께를 정확하게 측정할 수 있도록 한 슬라브 크기 측정 방법에 관한 것이다.
일반적으로 슬라브의 크기 정보는 가열로 및 압연공정에서 중요한 정보로 활용된다.
제철 열연부에서 예열과정인 가열로에 슬라브를 장입시 슬라브의 실제폭이 예측된 폭데이타와 오차가 큰 경우에는 압연후에 불량 슬라브로 판단되어 사용하지 못하는 경우가 있다.
이에 가열로 입측에서 슬라브의 크기를 정확하게 측정할 필요가 있다.
한편, 슬라브는 선형한 속도로 이동하게 설계되어 있지만 슬라브 하부 표면상의 불량이나 롤러 테이블의 마찰 문제로 인하여 슬라브가 롤러와 밀착되지 못하는 슬립 현상이 발생하는 경우가 있다.
상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
본 발명은 슬라브의 위치 추적을 통해 실제 이동 속도를 산출하고 슬라브의 실제 이동 속도와 슬라브의 모서리 좌표를 이용하여 슬라브의 크기를 측정 및 보상함으로써 슬라브가 비선형 속도로 이동하는 경우에도 슬라브의 크기를 정확하게 측정할 수 있도록 한 슬라브 크기 측정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 의한 슬라브 크기 측정 방법은, 이동하는 슬라브와의 거리를 실시간 측정하는 단계; 롤러 테이블의 회전 속도와 슬라브 검출 신호를 통해 연산된 상기 슬라브의 이동 속도를 비교하여 상기 슬라브의 실제 이동 속도를 연산하는 단계; 상기 슬라브와의 거리 측정값과 상기 슬라브의 실제 이동 속도를 이용하여 상기 슬라브의 모서리 좌표를 연산하는 단계; 상기 슬라브의 모서리 좌표를 이용하여 상기 슬라브의 폭과 길이를 연산하고, 상기 슬라브 검출 신호를 이용하여 상기 슬라브의 길이를 보상하는 단계; 및 상기 슬라브와의 거리 측정값을 이용하여 상기 슬라브의 두께를 연산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 슬라브의 길이를 보상하는 단계는 일정 간격을 두고 설치된 복수개의 슬라브 검출 센서로부터 상기 슬라브 검출 신호를 입력받는 단계; 상기 슬라브 검출 신호 개수와 상기 슬라브 검출 센서의 간격을 이용하여 상기 슬라브의 제1이동거리를 연산하는 단계; 이동하는 상기 슬라브를 첫 번째로 검출한 상기 슬라브 검출 센서의 상기 슬라브 통과시간과 상기 슬라브의 실제 이동 속도를 이용하여 슬라브의 제2이동거리를 연산하는 단계; 및 상기 제1이동거리와 상기 제2이동거리를 합산하여 상기 슬라브의 모서리 좌표를 통해 연산된 상기 슬라브의 길이를 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 슬라브와의 거리를 측정하는 단계는 레이저 변위센서를 이용하여 이동하는 상기 슬라브의 양측부와 상부에서 각각 측정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 슬라브의 모서리 좌표를 연산하는 단계는 상기 슬라브의 양측부에서 측정한 상기 슬라브와의 거리 측정값과 상기 슬라브의 실제 이동 속도를 통해 연산하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 슬라브의 두께를 연산하는 단계는 상기 슬라브의 상부에서 측정한 상기 슬라브와의 거리 측정값의 평균치로 연산하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 슬라브의 위치를 추적하여 실제 이동 속도를 산출하고 슬라브의 실제 이동 속도와 슬라브의 모서리 좌표를 이용하여 슬라브의 크기를 측정 및 보상함으로써 공정시간을 단축하고 슬라브가 사행중이거나 비선형 속도로 이동하는 슬라브의 경우에도 슬라브의 크기를 정확하게 측정하므로 신뢰도로를 향상시킨다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라브 크기 측정 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라브 크기 측정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라브 크기 측정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 권리 보호 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라브 크기 측정 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1과 도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라브 크기 측정 장치는 제1레이저 변위센서(1)와 제2레이저 변위센서(2)와 제3레이저 변위센서(3)와 제어부(4)와 슬라브 검출 센서(5)를 포함한다.
제1레이저 변위센서(1)와 제2레이저 변위센서(2)와 제3레이저 변위센서(3)는 롤러 테이블(6)을 이동하는 슬라브(7)와의 거리를 측정한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 제1레이저 변위센서(1)와 제2레이저 변위센서(2)는 각각 슬라브(7)가 진입하지 않은 상태에서는 기준판(11)(21)과의 거리를 측정하고 있다가, 슬라브(7)가 진입하면 이동하는 슬라브(7)의 양측에서 실시간 변하는 슬라브(7)와의 거리를 측정한다.
또한, 제3레이저 변위센서(3)는 슬라브(7)가 진입하지 않은 상태에서는 롤러테이블(6)과의 거리를 측정하고 있다가, 슬라브(7)가 진입하면 슬라브(7)의 상부에서 슬라브(7)와의 거리를 측정한다.
슬라브 검출 센서(5)는 슬라브의 검출 유무를 판단하기 위한 것으로 복수 개로 구성한다. 이러한 슬라브 검출 센서(5)는 일정한 간격을 두고 롤러 테이블(6)의 측부에 설치되어 슬라브(7)의 위치를 검출한다.
제어부(4)는 슬라브 검출 센서(5)로부터 검출되는 슬라브의 이동 속도와 롤러 테이블(6)의 회전 속도를 비교하여 보상 계수를 도출하고 보상 계수를 통해 슬라브(7)의 실제 이동 속도를 연산한다.
그리고, 슬라브(7)의 실제 이동 속도와 제1레이저 변위센서(1)와 제2레이저 변위센서(2)로부터 측정한 두 개의 슬라브(7)와의 거리 측정값을 분석하여 슬라브(7)의 모서리 좌표(x1,y1 ~ x4,y4)를 연산한다.
이어서, 슬라브(7)의 모서리 좌표(x1,y1 ~ x4,y4)를 이용하여 슬라브(7)의 폭과 길이를 연산한다.
여기서, 슬라브(7)의 폭과 길이는 슬라브(7)의 모서리 좌표(x1,y1 ~ x4,y4)를 잇는 4개의 직선에서 평균 계산법을 통해 연산된다.
그리고, 도 3에 도시한 바와 같이 제어부(4)는 복수 개의 슬라브 검출 센서(5)로부터 슬라브(7)가 검출되면, "슬라브 검출 센서의 간격 × (검출된 슬라브 검출 센서의 개수 -1 )"의 연산식을 통해 슬라브(7)의 제1이동거리를 연산한다.
이어서, 이동하는 슬라브(7)를 첫 번째로 검출한 슬라브 검출 센서(5)의 슬라브(7) 통과시간과 슬라브(7)의 실제 이동 속도를 이용하여 슬라브(7)의 제2이동거리를 연산한다.
그리고, 제1이동거리와 제2이동거리를 합산하여 슬라브(7)의 모서리 좌표(x1,y1 ~ x4,y4)를 통해 연산된 슬라브의 길이를 보상한다.
다시 설명하면, 슬라브(7)가 진입하지 않은 상태에서 측정한 두 개의 기준판(11)(21)과의 거리 측정값과, 슬라브(7)가 진입한 상태에서 측정한 가변하는 슬라브(7)와의 두 거리 측정값, 및 슬라브 검출 센서(5)를 통해 연산된 슬라브(7)의 실제 이동 속도를 이용하여 슬라브(7)의 모서리 좌표(x1,y1 ~ x4,y4)을 연산한다.
그리고, 슬라브(7)의 모서리 좌표(x1,y1 ~ x4,y4)를 이용하여 슬라브(7)의 길이와 폭을 연산하되, 슬라브(7)의 길이는 슬라브 검출 센서(5)로부터 검출되는 슬라브(7)의 이동거리를 이용하여 보상한다.
즉, 슬라브(7)의 모서리 좌표(x1,y1 ~ x4,y4)를 이용하여 슬라브(7)의 길이를 측정하되, 비선형 속도를 이동하는 슬라브의 경우 슬라브(7)의 이동거리를 통해 슬라브(7)의 길이를 보상하여 연산하므로 슬라브가 비선형 속도로 이동하는 경우에도 그 측정값의 신뢰도를 높일 수 있다.
또한, 제어부(4)는 제3레이저 변위센서(3)로부터 측정한 슬라브(7)와의 거리 측정값을 이용하여 슬라브(7)의 두께를 연산한다. 즉, 슬라브(7)가 진입하지 않은 상태에서 측정한 롤러테이블(6)과의 거리 측정값과 슬라브(7)가 진입한 상태에서 슬라브(7)의 상부에서 측정한 슬라브(7)와의 거리 측정값을 비교하여 슬라브(7)의 두께를 연산한다.
여기서, 제어부(4)에는 슬라브(7)와의 거리 측정값과 슬라브(7)의 실제 이동 속도를 이용하여 슬라브(7)의 모서리 좌표(x1,y1 ~ x4,y4)를 연산하는 어플리케이션과, 모서리 좌표(x1,y1 ~ x4,y4)를 이용하여 슬라브(7)의 길이와 폭을 연산하고, 슬라브(7)의 상부에서 측정한 슬라브(7)와의 거리 측정값을 이용하여 슬라브(7)의 두께를 연산하는 어플리케이션을 내장한다.
또한, 슬라브(7)의 폭, 길이, 두께의 연산 과정에서 기준의 필터링과 평균 계산법을 통해 실제값과 오차를 줄일 수 있도록 한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라브 크기 측정 방법을 설명하면 다음과 같다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라브 크기 측정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1 내지 도 4를 참고하면, 먼저 각각의 제1레이저 변위센서(1)와 제2레이저 변위센서(2)와 제3레이저 변위센서(3)는 롤러 테이블(6)을 이동하는 슬라브(7)와의 거리를 측정한다(S1).
여기서, 제1레이저 변위센서(1)와 제2레이저 변위센서(2)는 각각 슬라브(7)의 양측부에서 슬라브(7)와의 거리를 측정하고, 제3레이저 변위센서(3)는 슬라브(7)의 상부에서 슬라브(7)와의 거리를 측정한다.
이어서, 슬라브 검출 센서(5)로부터 검출되는 슬라브(7)의 이동 속도와 롤러 테이블(6)의 구동에 의한 슬라브(7)의 이동 속도를 비교하여 보상 계수를 도출하고 도출한 보상 계수를 통해 슬라브(7)의 실제 이동 속도를 연산한다(S2).
다음으로, 제1레이저 변위센서(1)와 제2레이저 변위센서(2)로부터 측정한 슬라브(7)와의 두 거리 측정값과 슬라브 검출 센서(5)를 통해 연산한 슬라브(7)의 실제 이동 속도를 분석하여 슬라브(7)의 모서리 좌표(x1,y1 ~ x4,y4)를 연산한다(S3).
여기서, 모서리 좌표(x1,y1 ~ x4,y4) 연산은 슬라브(7)가 진입하지 않은 상태에서 측정한 두 개의 기준판(11)(21)과의 거리 측정값과, 슬라브(7)가 진입한 상태에서 측정한 가변하는 슬라브(7)와의 두 거리 측정값과, 슬라브(7)의 실제 이동 속도를 입력받아 슬라브(7)의 모서리 좌표(x1,y1 ~ x4,y4)를 연산한다.
그리고, 슬라브(7)의 모서리 좌표(x1,y1 ~ x4,y4)를 잇는 4개의 직선에서 평균 계산법을 통해 슬라브(7)의 길이와 폭을 연산한다(S4).
이어서, 제어부(4)는 슬라브(7)의 슬립 현상으로 발생할 수 있는 슬라브(7)의 길이 오차를 보상하기 위해, 슬라브 검출 센서(5)로부터 검출되는 슬라브(7)의 실제 위치에 따라 슬라브(7)의 길이를 보상한다(S5).
슬라브(7)의 길이 보상은, 복수 개의 슬라브 검출 센서(5)로부터 슬라브(7)가 검출되면, "슬라브 검출 센서의 간격 × (검출된 슬라브 검출 센서의 개수 -1)"의 연산식을 통해 슬라브(7)의 제1이동거리를 연산하고, 이동하는 슬라브(7)를 첫 번째로 검출한 슬라브 검출 센서(5)의 슬라브(7) 통과시간과 슬라브(7)의 실제 이동 속도를 이용하여 슬라브(7)의 제2이동거리를 연산한다. 그리고, 제1이동거리와 제2이동거리를 합산하여 슬라브(7)의 모서리 좌표(x1,y1 ~ x4,y4)를 통해 연산된 슬라브의 길이를 보상한다.
또한, 제3레이저 변위센서(1)로부터 측정한 슬라브와의 거리 측정값을 통해 슬라브(7)의 두께를 연산한다(S6).
여기서, 슬라브(7)의 두께 연산은 슬라브(7)가 진입하지 않은 상태에서 측정한 롤러테이블(6)과의 거리 측정값과 슬라브(7)가 진입한 상태에서 슬라브(7)의 상부에서 측정한 슬라브(7)와의 거리 측정값을 비교하여 슬라브(7)의 두께를 연산한다.
이와 같이 본 발명은 슬라브(7)가 이동중에 슬라브(7)와의 거리를 측정하여 슬라브(7)의 크기를 측정하므로 공정시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 슬라브(7)의 모서리 좌표을 이용하여 슬라브(7)의 길이와 폭을 측정하므로 슬라브(7)가 롤러테이블(6) 상에서 사행중에도 그 측정값의 정확도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 슬라브(6)가 비선형 속도로 이동하는 경우에도 슬라브 검출 센서(5)를 통해 슬라브의 실제 이동 속도를 이용하여 슬라브(7)의 길이와 폭을 측정하고 보상하므로 그 측정값의 신뢰도를 향상시킨다.
상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1 : 제1레이저 변위센서 2 : 제2레이저 변위센서
3 : 제3레이저 변위센서 4 : 제어부
5 : 슬라브 검출 센서 6 : 롤러 테이블
7 : 슬라브 11, 21 : 기준판
3 : 제3레이저 변위센서 4 : 제어부
5 : 슬라브 검출 센서 6 : 롤러 테이블
7 : 슬라브 11, 21 : 기준판
Claims (5)
- 이동하는 슬라브와의 거리를 실시간 측정하는 단계;
롤러 테이블의 회전 속도와 슬라브 검출 신호를 통해 연산된 상기 슬라브의 이동 속도를 비교하여 상기 슬라브의 실제 이동 속도를 연산하는 단계;
상기 슬라브와의 거리 측정값과 상기 슬라브의 실제 이동 속도를 이용하여 상기 슬라브의 모서리 좌표를 연산하는 단계;
상기 슬라브의 모서리 좌표를 이용하여 상기 슬라브의 폭과 길이를 연산하고, 상기 슬라브 검출 신호를 이용하여 상기 슬라브의 길이를 보상하는 단계; 및
상기 슬라브와의 거리 측정값을 이용하여 상기 슬라브의 두께를 연산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라브 크기 측정 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 슬라브의 길이를 보상하는 단계는
일정 간격을 두고 설치된 복수개의 슬라브 검출 센서로부터 상기 슬라브 검출 신호를 입력받는 단계;
상기 슬라브 검출 신호 개수와 상기 슬라브 검출 센서의 간격을 이용하여 상기 슬라브의 제1이동거리를 연산하는 단계;
이동하는 상기 슬라브를 첫 번째로 검출한 상기 슬라브 검출 센서의 상기 슬라브 통과시간과 상기 슬라브의 실제 이동 속도를 이용하여 슬라브의 제2이동거리를 연산하는 단계;
상기 제1이동거리와 상기 제2이동거리를 합산하여 상기 슬라브의 모서리 좌표를 통해 연산된 상기 슬라브의 길이를 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라브 크기 측정 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 슬라브와의 거리를 측정하는 단계는
레이저 변위센서를 이용하여 이동하는 상기 슬라브의 양측부와 상부에서 각각 측정하는 것을 특징으로 하는 슬라브 크기 측정 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 슬라브의 모서리 좌표를 연산하는 단계는
상기 슬라브의 양측부에서 측정한 상기 슬라브와의 거리 측정값과 상기 슬라브의 실제 이동 속도를 통해 연산하는 것을 특징으로 하는 슬라브 크기 측정 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 슬라브의 두께를 연산하는 단계는
상기 슬라브의 상부에서 측정한 상기 슬라브와의 거리 측정값의 평균치로 연산하는 것을 특징으로 하는 슬라브 크기 측정 방법.
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