KR101294912B1 - 판재 선후단 추적 장치 및 이를 이용한 판재 냉각 시스템 - Google Patents

판재 선후단 추적 장치 및 이를 이용한 판재 냉각 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 판재 선후단 추적 장치 및 이를 이용한 판재 냉각 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로 본 발명은 사상 압연 및 간이 교정기 사이에 배치되며, 사상 압연을 통과한 판재의 유무를 감지하여 판재의 선단 및 후단을 검출하는 판재 선후단 추적 장치에 있어서, 판재의 표면광을 인식해 판재 유무를 감지하는 제1 센서기, 판재의 온도를 측정하여 판재 유무를 감지하는 제2 센서기 및 감지광을 출력하고 반사광을 측정하여 판재 유무를 감지하는 제3 센서기를 포함하는 센서부; 및 제1 내지 상기 제3 센서기의 출력이 모두 판재 미감지에서 모두 판재 감지로 변경되면 판재의 선단으로 검출하고, 제1 내지 제3 센서기의 출력이 모두 판재 감지에서 모두 판재 미감지로 변경되면 판재의 후단으로 검출하는 판별부를 포함하며, 검출된 판재의 선단 및 후단은, 사상 압연 전에 예측된 판재의 길이 및 판재의 각부의 이동 라인상의 위치를 재조정하는데 이용될 수 있다.

Description

판재 선후단 추적 장치 및 이를 이용한 판재 냉각 시스템{Apparatus of tracking head and tail of plate and plate cooling system using the same}
본 발명은 판재 선후단 추적 장치 및 이를 이용한 판재 냉각 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 본 발명의 판재 선후단 추적 장치 및 이를 이용한 판재 냉각 시스템은 사상압연(finish mill) 및 간이교정기(pre-leveler) 사이에 배치되어 사상압연을 통과한 판재의 라인 상의 위치와 길이를 정확히 파악하여 판재 가속 설비에 적용하는 것입니다.
도 1은 후판 설비 라인의 구성을 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 후판 설비 라인은 가열로(R/F, 1), 슬레이트 터너(S/T, 2), 사이드 시프터 테이블(SST, 3), 사상 압연(FM, 4), 간이교정기(P/L, 5), 가속 냉각 설비(ACC&DQ, 6) 및 열간 교정기(H/L, 7)을 포함하여 구성된다.
즉, 가열된 후판 판재는 사상 압연(4)을 통과하면서 압연되어 가속 냉각 설비(6)를 통해 냉각된 후 TMCP 등의 고급강으로 제조된다. 특히, 가속 냉각된 판재를 만들기 위해서는 압연 종료 후 간이 교정기(5)를 거쳐 가속 냉각 설비(6)의 유량 분사를 통해 소재의 온도를 낮추게 된다.
그런데, 가속 냉각 설비 특성상 판재 선후단부, 폭방향 에지 부분은 과냉으로 인해 재질 및 형상 변형이 일어난다.
과냉 문제를 해결하기 위하여, 일반적으로 헤드 테일 마스킹(head tail masking) 기술을 적용하여 길이방향 온도 보상을 수행하고, 에지 마스킹(edge masking) 기술을 적용하여 폭방향 온도 보상을 수행한다.
이러한, 헤드 테일 마스킹을 자세히 살펴보면, 마스킹 기술 적용의 핵심 요소는 판재에 대한 추적(tracking)의 정밀도이다. 즉, 판재의 실제 위치와 길이가 정확하게 예측되어야만 한다.
상기 문제를 해결하기 위해 본 발명의 판재 선후단 추적 장치 및 이를 이용한 판재 냉각 시스템은 판재의 선단 및 후단의 라인 상의 위치를 측정할 수 있는 장치 및 이를 이용한 판재 냉각 시스템을 제안하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 판재 선후단 추적 장치는, 사상 압연 및 간이 교정기 사이에 배치되며, 상기 사상 압연을 통과한 판재의 유무를 감지하여 판재의 선단 및 후단을 검출하는 판재 선후단 추적 장치에 있어서, 상기 판재의 표면광을 인식해 판재 유무를 감지하는 제1 센서기, 상기 판재의 온도를 측정하여 판재 유무를 감지하는 제2 센서기 및 감지광을 출력하고 반사광을 측정하여 판재 유무를 감지하는 제3 센서기를 포함하는 센서부; 및 상기 제1 내지 상기 제3 센서기의 출력이 모두 판재 미감지에서 모두 판재 감지로 변경되면 판재의 선단으로 검출하고, 상기 제1 내지 상기 제3 센서기의 출력이 모두 판재 감지에서 모두 판재 미감지로 변경되면 판재의 후단으로 검출하는 판별부를 포함하며, 상기 검출된 판재의 선단 및 후단은, 상기 사상 압연 전에 예측된 상기 판재의 길이 및 상기 판재의 각부의 이동 라인상의 위치를 재조정하는데 이용될 수 있다.
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상기 판별부는 상기 제1 센서기의 판재 미감지 출력 신호에서 판재 감지 출력 신호로 변경되는 타이밍 및 판재 이동 속도를 이용해 선단 검증 신호를 생성하는 선단 검증 신호 생성기 및 상기 제3 센서기의 판재 미감지 출력 신호에서 판재 감지 출력 신호로 변경되는 타이밍과 상기 선단 검증 신호를 비교해 상기 선단 검출을 검증하는 선단 검증기를 포함한다.
상기 판별부는 상기 제1 센서기의 판재 감지 출력 신호에서 판재 미감지 출력 신호로 변경되는 타이밍 및 판재 이동 속도를 이용해 후단 검증 신호를 생성하는 후단 검증 신호 생성기 및 상기 제3 센서기의 판재 감지 출력 신호에서 판재 미감지 출력 신호로 변경되는 타이밍과 상기 후단 검증 신호를 비교해 상기 후단 검출을 검증하는 후단 검증기를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 판재 가속 냉각 시스템은, 사상 압연 및 간이 교정기 사이에 배치되며, 상기 사상 압연을 통과한 판재의 유무를 감지하여 판재의 선단 및 후단을 검출하는 판재 선후단 추적 장치; 상기 판재 선후단 추적 장치에서 검출한 판재의 선단 및 후단을 이용해 판재 각부의 위치를 계산하는 모델 예측 장치; 및 상기 모델 예측 장치에서 계산된 판재 각부의 위치를 이용해 헤드-테일 마스킹(head-tail masking)을 적용함으로써, 판재의 선단, 중단 및 후단을 냉각시키는 냉각 장치를 포함하며, 상기 판재 선후단 추적 장치는, 상기 판재의 표면광을 인식해 판재 유무를 감지하는 제1 센서기, 상기 판재의 온도를 측정하여 판재 유무를 감지하는 제2 센서기 및 감지광을 출력하고 반사광을 측정하여 판재 유무를 감지하는 제3 센서기를 포함하는 센서부; 및 상기 제1 내지 상기 제3 센서기의 출력이 모두 판재 미감지에서 모두 판재 감지로 변경되면 판재의 선단으로 검출하고, 상기 제1 내지 상기 제3 센서기의 출력이 모두 판재 감지에서 모두 판재 미감지로 변경되면 판재의 후단으로 검출하는 판별부를 포함하며, 상기 모델 예측 장치는, 상기 검출된 판재의 선단 및 후단을 이용하여 상기 사상 압연 전에 예측된 상기 판재의 길이 및 상기 판재의 각부의 이동 라인상의 위치를 재조정한다.
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상기 해결 수단에 따르면, 본 발명의 판재 선후단 추적 장치 및 이를 이용한 판재 냉각 시스템은 판재의 선단 및 후단을 종래의 예측 모델에 따른 추적 장치보다 정확히 추적할 수 있다.
또한, 상기 해결 수단에 따르면, 본 발명의 판재 선후단 추적 장치 및 이를 이용한 판재 냉각 시스템은 판재의 선단 및 후단을 독립적으로 추적할 수 있어, 종래의 예측 모델에 따른 추적 장치에서 발생하던 선단 추적에서의 오차가 후단 추적에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 해결 수단에 따르면, 본 발명의 판재 선후단 추적 장치 및 이를 이용한 판재 냉각 시스템은 판재 선단 및 후단을 정확히 추적할 수 있어 판재의 선후단에 정확히 헤드 테일 마스킹을 수행하여 고급 판재의 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 후판 설비 라인의 구성을 도시한 구성도이다.
도 2는 일반적인 판재 선후단 추적 장치의 동작 및 헤드 테일 마스킹을 실시한 예를 도시한 도면이다.
도 3은 이동 라인에서 판재의 예측 위치와 실제 위치간의 관계를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 판재 선후단 추적 장치 및 이를 이용한 판재 냉각 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 판재 선후단 추적 장치를 이용해 판재 선단을 검출하는 과정의 흐름을 도시한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 판재 선후단 추적 장치를 이용해 판재 후단을 검출하는 과정의 흐름을 도시한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 판재 선후단 추적 장치를 이용한 판재 냉각 시스템을 이용해 판재를 냉각하는 과정의 흐름을 도시한 순서도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명의 판재 선후단 추적 장치 및 이를 이용한 판재 냉각 시스템에 대한 설명 전에 종래의 판재 추적 방식에 대해서 알아본다.
종래의 후판 가속 냉각 설비(6)를 위한 판재 추적 방식은 라인의 이동속도, 사상압연 전의 판재의 위치 및 길이 등을 이용하여 판재의 라인 상의 위치를 예측하는 방식이다. 특히, 선후단부 위치를 SCC 모델 예측 방법에 따라 예측한다.
SCC 모델 예측 방법은 최초 사상 압연 롤 센터를 기준으로 하여 선단부 위치를 라인상 판재 이동 속도 * PLC 스캔 타임(75ms)을 통해 누적 계산하여 도출하며, 후단부 위치는 선단부 위치에서 SCC에서 계산 된 예상 판재 길이를 빼는 방식으로 도출한다.
그런데, 실제 조업 과정에서는 판재가 사상 압연을 통과하는 시간이 일정하지 못하며, 생산 판재의 최소 길이를 만족시키기 위해 판재의 압연 정도도 예측치보다 높게 적용된다. 따라서, 예측된 판재의 라인 상의 위치와 실제 위치 간의 편차 및 예측된 판재 길이 및 실제 판재 길이 간의 편차가 발생할 수 밖에 없다. 이러한 위치 및 길이의 편차에 의해 정확한 헤드 테일 마스킹 위치에도 편차가 발생하게 되고, 이는 가속 냉각 판재의 평탄도, 재질 등의 불량을 초래하는 요인이 된다.
도 2a 및 도 2b는 일반적인 판재 선후단 추적 장치의 동작 및 헤드 테일 마스킹을 실시한 예를 도시한 도면이다.
도 2a를 참조하면, 가속 냉각 설비(6)에서 유량은 기준 유량에 따라 실제 유량이 결정되는 것을 확인할 수 있으며, 헤드 마스킹과 테일 마스킹에서는 유량을 센터 설정 유량(A)보다 기설정치(X)만큼 감소시켜 과냉을 방지함을 알 수 있다.
도 2b를 참조하면, 가속 냉각 전의 판재의 표면 온도 분포를 확인할 수 있다. 선단부와 후단부는 중앙부에 비해서 상대적으로 표면 온도가 낮으므로, 중앙부와 동일한 유량을 냉각할 시 과냉이 발생할 수 있음을 알 수 있다.
도 3은 이동 라인에서 판재의 예측 위치와 실제 위치간의 관계를 도시한 도면이다. I는 예측 모델에 따른 판재의 위치 및 길이를 도식화한 것이고, II는 실제 판재의 위치 및 길이를 도식화한 것이다.
도 3(a)를 참조하면, 판재가 사상 압연(4) 내에서 예측된 속도로 가속 냉각 설비(6)에 도달한 경우에 판재의 길이 편차가 발생함을 확인할 수 있다. 상술한 바와 같이 실제 조업 중에는 작업자가 판재의 길이 요구치를 만족시키기 위해 길이 마진이 발생하도록 제어하는 바, 판재의 길이 편차가 발생한다.
이에 따라, 판재의 중앙부 중 후단부에 접하는 부분이 약냉이 될 수 있고, 판재의 후단부 중 일부는 냉각이 거의 이루어지지 않아 약냉이 될 수 있다.
즉, 판재의 길이에 대한 정확한 추적도 가속 냉각 설비에서 정확한 헤드 테일 마스킹을 위해서는 필수라고 할 수 있다.
도 3(b)를 참조하면, 판재가 사상 압연(4) 내에서 예측된 속도로 이동하지 못하고 지연되어 가속 냉각 설비(6)에 도달한 경우 판재의 위치 편차가 발생함을 확인할 수 있다. 상술한 바와 같이 판재는 이동 라인 상에서 예측한 것과 정확히 일치하여 이동되지 못할 우려가 있으며, 판재의 압연 정도에 따라서 이동 속도도 변화될 수 있는 바 판재의 위치 및 길이에 모두 편차가 발생할 수 있다.
이에, 판재의 선단부는 과냉이 될 수 있고, 판재의 중앙부 중 후단부에 접하는 부분이 약냉이 될 수 있고, 판재의 후단부 중 일부도 냉각이 거의 이루어지지 않아 약냉이 될 수 있다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 판재가 SCC 예측 모델에서 제시하는 위치 및 길이와는 편차를 가지면서 사상 압연을 통과하므로, 사상 압연 후에 판재의 위치와 길이를 다시 정확히 측정하는 것이 바람직할 수 있다.
하지만, 사상 압연 후 간이 교정기까지의 거리가 짧아서 판재의 전체 길이 및 위치를 다시 측정하는 것은 사실상 공정을 새로이 설계 및 구축하는 방법 밖에 없다. 그러나 재설계 및 재구축은 엄청난 시간과 비용이 소모되는 일이므로 기존 공정 상에서 이를 해결하기 위해서, 본 발명의 판재 선후단 추적 장치 및 이를 이용한 판재 냉각 시스템은 판재의 감지 시작점 및 감지 종료점을 추출하여 사상 압연 이후 판재의 위치 및 길이를 예측 모델이 재조정할 수 있도록 하는 방식을 제안한다. 즉, 판재의 선단부 및 후단부 추적을 독립적으로 수행하여, 선단부 추적에서 발생하는 편차가 후단부 추적에 영향을 미치지 않도록 하여 선후단부의 추적 정확도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 판재 선후단 추적 장치 및 이를 이용한 판재 냉각 시스템은 판재의 위치 및 길이 측정의 정확성을 높이기 위해서, 판재 감지의 시작점 및 종료점 추출을 다수의 센서의 감지값을 조합을 통해서 달성할 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 판재 선후단 추적 장치 및 이를 이용한 판재 냉각 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 판재 선후단 추적 장치는 센서부 및 판별부를 포함하여 구성될 수 있고, 본 발명의 판재 냉각 시스템은 상기 판재 선후단 추적 장치, 모델 예측 장치 및 냉각 장치를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 판재 선후단 추적 장치는 사상압연 및 간이교정기 사이에 배치되어 냉각 장치로 들어가기 전에 판재의 위치 및 길이를 재조정할 수 있는 데이터를 생성할 수 있다.
센서부는 센서부가 설치된 위치에서 판재의 유무를 감지할 수 있다. 즉, 센서부는 센서부가 설치된 위치로 판재가 지나가는 타이밍을 검출할 수 있다.
센서부는 제1 내지 제3 센서기를 포함하여 구성될 수 있다. 제1 센서기는 판재의 표면광을 인식해 판재 유무를 감지할 수 있고, 제2 센서기는 판재의 온도를 측정하여 판재 유무를 감지할 수 있으며, 제3 센서기는 감지광을 출력하고 반사광을 측정하여 판재 유무를 감지할 수 있다.
바람직하게는 제1 내지 제3 센서기는 판재의 이동 방향으로 순차적으로 배치되어 판재의 유무를 감지할 수 있다. 제1 내지 제3 센서기를 이용함으로써, 판재의 이동을 보다 정확하게 측정할 수 있으며, 센서들의 측정 신호를 종합함으로써, 개별 센서기에서 발생할 수 있는 잡음을 제거하거나 센서기 동작의 정확성을 검증할 수 있다.
또한, 제1 내지 제3 센서기는 정해진 판재에 대한 정보가 감지되지 않으면, 미감지 신호를 출력할 수 있다.
판별부는 센서부의 출력이 판재 미감지에서 판재 감지로 변경되면 판재의 선단으로 검출하고, 센서부의 출력이 판재 감지에서 판재 미감지로 변경되면 판재의 후단으로 검출할 수 있다.
센서부는 판재의 유무를 감지하여 감지 유무에 대한 정보를 출력할 수 있으므로, 이를 이용해서 판별부는 판재가 해당 위치에 선단이 도달하였는지 또는 해당 위치에 후단이 도달했는지를 검출할 수 있다.
도 4를 참조하면, 판재를 감지하기 시작하면, 이는 해당 위치에 판재의 선단부가 도달한 것이므로 판별부는 센서부에서 판재가 감지된 타이밍에 판재의 선단부가 해당 위치에 있는 것으로 판별할 수 있다. 또한, 이러한 판별 정보를 모델 예측 장치로 제공하여 모델 예측 장치가 판재의 위치를 재조정할 수 있도록 할 수 있다.
도 5를 참조하면, 센서부에서 판재가 감지가 종료되면, 이는 해당 위치에 판재의 후단부가 도달한 것이므로 판별부는 센서부에서 판재가 감지되지 않는 타이밍에 판재의 후단부가 해당 위치에 있는 것으로 판별할 수 있다. 또한, 이러한 판별 정보를 모델 예측 장치로 제공하여 모델 예측 장치가 판재의 위치 및 길이를 재조정할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 내지 제3 센서기의 출력 신호를 종합하여 센서기의 감지 오류를 보정할 수 있다. 즉, 제1 내지 제3 센서기 모두가 미감지에서 감지로 변경되면, 제3 센서기가 설치된 위치에 판재의 선단이 위치한 것으로 검출할 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 센서기 모두가 감지에서 미감지로 변경되면, 제3 센서기가 설치된 위치에 판재의 후단이 위치한 것으로 검출할 수 있다.
나아가, 도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 센서기 및/또는 제2 센서기에서 출력된 감지 또는 미감지 신호의 타이밍 및 판재의 이송 속도를 고려하여, 검증 신호를 생성할 수 있다. 즉, 검증 신호 및 제3 센서기의 감지 또는 미감지 신호를 비교하여, 제3 센서기의 감지 또는 미감지 신호가 판재의 선단 또는 후단의 도달에 의해서 발생하는 것인지 확인할 수 있다.
이를 위해서, 판별부는 제1 센서기 또는 제2 센서기의 판재 미감지 출력 신호에서 판재 감지 출력 신호로 변경되는 타이밍 및 판재 이동 속도를 이용해 선단 검증 신호를 생성하는 선단 검증 신호 생성기 및 상기 제3 센서기의 판재 미감지 출력 신호에서 판재 감지 출력 신호로 변경되는 타이밍과 상기 선단 검증 신호를 비교해 상기 선단 검출을 검증하는 선단 검증기를 포함할 수 있다.
또한, 판별부는 상기 제1 센서기의 판재 감지 출력 신호에서 판재 미감지 출력 신호로 변경되는 타이밍 및 판재 이동 속도를 이용해 후단 검증 신호를 생성하는 후단 검증 신호 생성기 및 상기 제3 센서기의 판재 감지 출력 신호에서 판재 미감지 출력 신호로 변경되는 타이밍과 상기 후단 검증 신호를 비교해 상기 후단 검출을 검증하는 후단 검증기를 포함할 수 있다.
도 1, 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 판재 냉각 시스템은 사상압연(finish mill) 및 간이교정기(pre-leveler) 사이에 배치되고 해당 위치의 판재 유무를 감지하여 판재의 선단 및 후단을 검출하는 판재 선후단 추적 장치, 상기 판재 선후단 추적 장치에서 검출한 판재의 선단 및 후단을 이용해 판재 각부의 위치를 계산하는 모델 예측 장치 및 상기 모델 예측 장치에서 계산된 판재 각부의 위치를 이용해 헤드-테일 마스킹(head-tail masking)을 적용해 판재의 선단, 중단 및 후단을 냉각시키는 냉각 장치를 포함하여 구성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 판재 선후단 추적 장치를 이용해 판재 선단을 검출하는 과정의 흐름을 도시한 순서도이고, 도 7은 본 발명의 판재 선후단 추적 장치를 이용해 판재 후단을 검출하는 과정의 흐름을 도시한 순서도이며, 도 8은 본 발명의 판재 선후단 추적 장치를 이용한 판재 냉각 시스템을 이용해 판재를 냉각하는 과정의 흐름을 도시한 순서도이다.
도 4 및 도 6을 참조하여 본 발명의 판재 선후단 추적 장치를 이용해 판재 선단을 검출하는 과정의 흐름을 설명한다.
예측 모델 장치를 이용해 판재가 판재 선후단 측정 장치의 센서부가 배치된 위치로 도달할 타이밍이 예측할 수 있으므로, 도달 타이밍에서 충분한 시간 이전에 센서부를 기동(110)시킬 수 있다.
제1 센서기가 배치된 위치에 판재의 선단이 도달하면, 제1 센서기는 판재에서 방출되는 표면광을 인식하여 판재의 선단 도달을 확인(120) 감지 신호를 출력할 수 있다.
판별부의 선단 검증 신호 생성기는 제1 센서기의 판재 감지 신호 타이밍 및 판재 이송 속도를 이용하여, t1 시간 도과 후부터 t2 시간 도과 전까지 시간 동안 온(on)이 되는 선단 검증 신호를 생성(130)할 수 있다.
제2 센서기가 판재를 감지(140)한 후 제3 센서기가 판재를 감지(150)하고 각각 판재 감지 신호를 판별부로 전달할 수 있다.
판별부는 제1 내지 제3 센서기가 모두 판재 미감지 신호에서 판재 감지 신호로 변경되었는지 여부 및 제3 센서기의 판재 감지 신호 타이밍이 상기 선단 검증 신호가 온 되는 시간 내인지 여부를 확인하여 판재 선단의 감지 여부를 검증(160)할 수 있다.
판재의 선단으로 검증된 경우에는 상기 제3 센서기의 판재 미감지 신호가 판재 감지 신호로 변경되는 타이밍 정보 등을 포함하여 판재 선단에 대한 정보를 추출(170)할 수 있다.
도 4 및 도 7을 참조하여 본 발명의 판재 선후단 추적 장치를 이용해 판재 선단을 검출하는 과정의 흐름을 설명한다.
예측 모델 장치를 이용해 판재 후단이 판재 선후단 측정 장치의 센서부가 배치된 위치로 도달할 타이밍을 예측할 수 있으므로, 도달 타이밍에서 충분한 시간 이전에 센서부를 기동(210)시킬 수 있다.
제1 센서기가 배치된 위치에 판재의 후단이 도달하면, 제1 센서기는 판재에서 방출되는 표면광이 인식되지 않는 것을 이용해 판재의 후단 도달을 확인(220) 감지 신호를 미감지 신호로 변경할 수 있다.
판별부의 후단 검증 신호 생성기는 제1 센서기의 판재 미감지 신호 타이밍 및 판재 이송 속도를 이용하여, t1 시간 도과 후부터 t2 시간 도과 전까지 시간 동안 온(on)이 되는 후단 검증 신호를 생성(230)할 수 있다.
제2 센서기에서 판재가 미감지(240)된 후 제3 센서기에서 판재 가 미감지(250)되고 각각 판재 미감지 신호를 판별부로 전달할 수 있다.
판별부는 제1 내지 제3 센서기가 모두 판재 감지 신호에서 판재 미감지 신호로 변경되었는지 여부 및 제3 센서기의 판재 미감지 신호 타이밍이 상기 후단 검증 신호가 온 되는 시간 내인지 여부를 확인하여 판재 후단의 감지 여부를 검증(260)할 수 있다.
판재의 후단으로 검증된 경우에는 상기 제3 센서기의 판재 감지 신호가 판재 미감지 신호로 변경되는 타이밍 정보 등을 포함하여 판재 후단에 대한 정보를 추출(270)할 수 있다.
도 2, 도 4, 도5 및 도 8을 참조하여 본 발명의 판재 선후단 추적 장치를 이용한 판재 냉각 시스템을 이용해 판재를 냉각하는 과정을 설명한다.
판재 선후단 추적 장치는 판재의 선단을 검출(310)하고, 판재 선단이 제3 센서기에 도달한 타이밍을 포함하는 판재 선단의 위치에 대한 정보를 모델 예측 장치로 전달할 수 있다.
모델 예측 장치는 상기 판재 선단의 위치에 대한 정보를 이용하여 모델에 따라 예측된 판재의 위치를 보정할 수 있으며, 보정된 판재의 위치 및 판재의 이송 속도를 이용해 판재 선단의 해당 시점에서의 위치를 계산(320)할 수 있다. 판재의 선단이 여러 문제로 인해 검출되지 않는 경우에는 모델 예측 장치만을 이용하여 판재 선단의 위치를 계산(320)할 수 있다. 또한, 모델 예측 장치는 판재의 선단부의 길이도 추정할 수 있다.
냉각 장치는 상기 모델 예측 장치에서 계산한 판재 선단의 위치 및 판재의 선단부의 길이를 이용하여 헤드 마스킹 처리(330)를 할 수 있다.
판재 선후단 추적 장치는 판재의 후단을 검출(340)하고, 판재 후단이 제3 센서기에 도달한 타이밍을 포함하는 판재 후단의 위치에 대한 정보를 모델 예측 장치로 전달할 수 있다.
모델 예측 장치는 상기 판재 후단의 위치에 대한 정보를 이용하여 모델에 따라 예측된 판재의 위치 및 판재의 길이를 보정할 수 있으며, 보정된 판재의 위치, 판재의 길이 및 판재의 이송 속도를 이용해 판재 후단의 해당 시점에서의 위치를 계산(350)할 수 있다. 판재의 후단이 여러 문제로 인해 검출되지 않는 경우에는 모델 예측 장치만을 이용하여 판재 후단의 위치를 계산(350)할 수 있다. 또한, 모델 예측 장치는 판재의 후단부의 길이도 추정할 수 있다.
냉각 장치는 상기 모델 예측 장치에서 계산한 판재 후단의 위치 및 판재의 후단부의 길이를 이용하여 테일 마스킹 처리(360)를 할 수 있다.
냉각 장치는 상기 헤드 마스킹 및 테일 마스킹을 고려하여 판재를 냉각(370)시킬 수 있다.
상기의 판재 선후단 추적 장치에 따르면, 판재의 선단 및 후단을 종래의 예측 모델에 따른 추적 장치보다 정확히 추적할 수 있다.
또한, 판재 선후단 추적 장치는 판재의 선단 및 후단을 독립적으로 추적할 수 있어, 종래의 예측 모델에 따른 추적 장치에서 발생하던 선단 추적에서의 오차가 후단 추적에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기의 판재 선후단 추적 장치를 이용한 판재 냉각 시스템은 판재 선단 및 후단을 정확히 추적할 수 있어 판재의 선후단에 정확히 헤드 테일 마스킹을 수행하여 고급 판재의 품질을 향상시킬 수 있다.
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 변경할 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 당업자에게 있어 명백할 것이다.

Claims (7)

  1. 사상 압연 및 간이 교정기 사이에 배치되며, 상기 사상 압연을 통과한 판재의 유무를 감지하여 판재의 선단 및 후단을 검출하는 판재 선후단 추적 장치에 있어서,
    상기 판재의 표면광을 인식해 판재 유무를 감지하는 제1 센서기, 상기 판재의 온도를 측정하여 판재 유무를 감지하는 제2 센서기 및 감지광을 출력하고 반사광을 측정하여 판재 유무를 감지하는 제3 센서기를 포함하는 센서부; 및
    상기 제1 내지 상기 제3 센서기의 출력이 모두 판재 미감지에서 모두 판재 감지로 변경되면 판재의 선단으로 검출하고, 상기 제1 내지 상기 제3 센서기의 출력이 모두 판재 감지에서 모두 판재 미감지로 변경되면 판재의 후단으로 검출하는 판별부를 포함하며,
    상기 검출된 판재의 선단 및 후단은, 상기 사상 압연 전에 예측된 상기 판재의 길이 및 상기 판재의 각부의 이동 라인상의 위치를 재조정하는데 이용되는 판재 선후단 추적 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 판별부는
    상기 제1 센서기의 판재 미감지 출력 신호에서 판재 감지 출력 신호로 변경되는 타이밍 및 판재 이동 속도를 이용해 선단 검증 신호를 생성하는 선단 검증 신호 생성기; 및
    상기 제3 센서기의 판재 미감지 출력 신호에서 판재 감지 출력 신호로 변경되는 타이밍과 상기 선단 검증 신호를 비교해 상기 선단 검출을 검증하는 선단 검증기를 포함하는 판재 선후단 추적 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 판별부는
    상기 제1 센서기의 판재 감지 출력 신호에서 판재 미감지 출력 신호로 변경되는 타이밍 및 판재 이동 속도를 이용해 후단 검증 신호를 생성하는 후단 검증 신호 생성기; 및
    상기 제3 센서기의 판재 감지 출력 신호에서 판재 미감지 출력 신호로 변경되는 타이밍과 상기 후단 검증 신호를 비교해 상기 후단 검출을 검증하는 후단 검증기를 포함하는 판재 선후단 추적 장치.
  6. 사상 압연 및 간이 교정기 사이에 배치되며, 상기 사상 압연을 통과한 판재의 유무를 감지하여 판재의 선단 및 후단을 검출하는 판재 선후단 추적 장치;
    상기 판재 선후단 추적 장치에서 검출한 판재의 선단 및 후단을 이용해 판재 각부의 위치를 계산하는 모델 예측 장치; 및
    상기 모델 예측 장치에서 계산된 판재 각부의 위치를 이용해 헤드-테일 마스킹(head-tail masking)을 적용함으로써, 판재의 선단, 중단 및 후단을 냉각시키는 냉각 장치를 포함하며,
    상기 판재 선후단 추적 장치는,
    상기 판재의 표면광을 인식해 판재 유무를 감지하는 제1 센서기, 상기 판재의 온도를 측정하여 판재 유무를 감지하는 제2 센서기 및 감지광을 출력하고 반사광을 측정하여 판재 유무를 감지하는 제3 센서기를 포함하는 센서부; 및
    상기 제1 내지 상기 제3 센서기의 출력이 모두 판재 미감지에서 모두 판재 감지로 변경되면 판재의 선단으로 검출하고, 상기 제1 내지 상기 제3 센서기의 출력이 모두 판재 감지에서 모두 판재 미감지로 변경되면 판재의 후단으로 검출하는 판별부를 포함하며,
    상기 모델 예측 장치는, 상기 검출된 판재의 선단 및 후단을 이용하여 상기 사상 압연 전에 예측된 상기 판재의 길이 및 상기 판재의 각부의 이동 라인상의 위치를 재조정하는 판재 가속 냉각 시스템.
  7. 삭제
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