KR101482438B1 - 복수의 두께 프로파일을 이용한 압연재의 하이 스폿 검출 장치 및 방법 - Google Patents

복수의 두께 프로파일을 이용한 압연재의 하이 스폿 검출 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

복수의 프로파일을 이용한 압연재의 하이 스폿 검출 장치 및 방법이 제공된다. 복수의 프로파일을 이용한 압연재의 하이 스폿 검출 장치는, 순차적으로 이송되는 복수개의 압연재들 각각에 대하여, 폭방향의 두께 프로파일을 생성하는 프로파일 생성부와, 복수개의 압연재들 각각에 대하여 생성된 폭방향의 두께 프로파일에 대한 평균값을 생성하는 평균화부와, 생성된 평균값에 기초하여, 압연재 표면에 발생하는 하이 스폿을 검출하는 하이 스폿 검출부를 포함으로써, 레이저와 같은 프로파일 생성부의 일시적인 결함에 불구하고 압연재 표면에 발생하는 하이 스폿을 정확하게 검출할 수 있다.

Description

복수의 두께 프로파일을 이용한 압연재의 하이 스폿 검출 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF DETECTING HI-SPOT USING MULTIPLE THICKNESS PROFILE}
본 출원은 압연재 표면에 발생하는 하이 스폿을 검출하는 것에 관한 것이다.
일반적으로 열연 강판을 제조하는 열간 압연 공정은, 도 1에 도시된 바와 같이, 제강 공정의 연속 주조기로부터 공급받은 슬라브(SLAB, 28)를 가열로(10)에서 압연에 적당한 온도(1100 ~ 1200℃)로 가열하여 조압연 공정(1)에서 폭 압연 및 두께 압연을 실시하여 바(BAR, 32) 상태로 만들고, 마무리 압연 공정(22)에서는 원하는 두께의 스트립(STRIP, 24)으로 압연한 후, 권취기(26)에서 코일(COIL,34) 형태의 제품으로 감아내는 것으로 구성된다. 이하 슬라브(28), 바(32) 및 스트립(24)은 통칭하여 압연재라 칭하기로 한다.
상술한 열간 압연 공정 중 마무리 압연 공정(22)에서는 상하부 작업롤 및 상하부 백업롤을 이용하여 조압연된 압연재를 원하는 최종 두께의 제품으로 생산하게 된다. 이때 압연재에 직접 접하는 상하부 작업롤에는 여러 가지 원인에 의해 표면에 결함 내지 흠이 발생하게 되며, 이 결함 내지 흠은 압연재의 표면에 하이 스폿(hi spot)을 발생시킬 수 있다. 여기서, '하이 스폿'이란 작업롤의 표면에 생긴 흠으로 인해 압연재의 길이 방향으로 길게 발생되어 압연재의 폭방향으로 두께 편차를 야기시키는 결함을 말한다. 이렇게 발생된 하이 스폿은 후공정에서 압연재의 빌드업 등 불량을 야기시키는 문제점이 있다.
1. 등록특허공보 제10-0437638호(2004.06.26. 공고) 2. 특허공보 제1995-0001933호(1995.03.07. 공고) 3. 공개특허공보 제10-2004-0056923호(2004.07.01. 공개)
본 출원은 압연재 표면에 발생하는 하이 스폿을 정확하게 검출할 수 있는 복수의 두께 프로파일을 이용한 압연재의 하이 스폿 검출 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 제1 실시 형태에 의하면, 순차적으로 이송되는 복수개의 압연재들 각각에 대하여, 폭방향의 두께 프로파일을 생성하는 프로파일 생성부; 복수개의 압연재들 각각에 대하여 생성된 폭방향의 두께 프로파일에 대한 평균값을 생성하는 평균화부; 및 상기 생성된 평균값에 기초하여, 압연재 표면에 발생하는 하이 스폿을 검출하는 하이 스폿 검출부를 포함하는 압연재의 하이 스폿 검출 장치를 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 하이 스폿 검출부는, 상기 생성된 평균값 중 두께 방향의 어느 한 지점의 값이 인접한 지점의 값의 일정 퍼센트 이상이면 하이 스폿이 발생된 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 프로파일 생성부는, 상기 이송되는 복수개의 압연재들 각각에 대하여 폭방향으로 이동하며 레이저를 조사하는 레이저 모듈을 이용하여 상기 폭방향의 두께 프로파일을 생성할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 평균화부는, 상기 복수개의 압연재들의 폭이 모두 다른 경우 가장 협폭의 압연재의 센터를 중심으로, 상기 폭방향의 두께 프로파일에 대한 평균값을 생성할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 복수의 압연재들은, 마무리 압연이 완료된 압연재일 수 있다.
본 발명의 제2 실시 형태에 의하면, 프로파일 생성부에서, 순차적으로 이송되는 복수개의 압연재들 각각에 대하여, 폭방향의 두께 프로파일을 생성하는 제1 단계; 평균화부에서, 복수개의 압연재들 각각에 대하여 생성된 폭방향의 두께 프로파일에 대한 평균값을 생성하는 제2 단계; 및 하이 스폿 검출부에서, 상기 생성된 평균값에 기초하여, 압연재 표면에 발생하는 하이 스폿을 검출하는 제3 단계를 포함하는 압연재의 하이 스폿 검출 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 제3 단계는, 상기 생성된 평균값 중 두께 방향의 어느 한 지점의 값이 인접한 지점의 값의 일정 퍼센트 이상이면 하이 스폿이 발생된 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 제1 단계는, 상기 이송되는 복수개의 압연재들 각각에 대하여 폭방향으로 이동하며 레이저를 조사하는 레이저 모듈을 이용하여 상기 폭방향의 두께 프로파일을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 제2 단계는, 상기 복수개의 압연재들의 폭이 모두 다른 경우 가장 협폭의 압연재의 센터를 중심으로, 상기 폭방향의 두께 프로파일에 대한 평균값을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 복수의 압연재들은, 마무리 압연이 완료된 압연재일 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 순차적으로 이송되는 2 이상의 압연재들의 폭방향의 두께 프로파일의 평균값에 기초하여 하이 스폿을 검출함으로써, 레이저와 같은 프로파일 생성부의 일시적인 결함에 불구하고 압연재 표면에 발생하는 하이 스폿을 정확하게 검출할 수 있다.
도 1은 일반적인 열연설비에서의 공정도를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 복수의 두께 프로파일을 이용한 압연재의 하이 스폿 검출 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 의해 두께 프로파일을 구하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 의해 구해진 두께 프로파일로부터 하이 스폿을 검출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 복수의 두께 프로파일을 이용한 압연재의 하이 스폿 검출 장치 방법을 설명하는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 복수의 두께 프로파일을 이용한 압연재의 하이 스폿 검출 장치의 구성도이다. 한편, 도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 의해 두께 프로파일을 구하는 과정을 설명하는 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 의해 구해진 두께 프로파일로부터 하이 스폿을 검출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 복수의 두께 프로파일을 이용한 압연재의 하이 스폿 검출 장치는, 순차적으로 이송되는 복수개의 압연재들 각각에 대하여, 폭방향의 두께 프로파일을 생성하는 프로파일 생성부(210)와, 복수개의 압연재들 각각에 대하여 생성된 폭방향의 두께 프로파일에 대한 평균값을 생성하는 평균화부(220)와, 생성된 평균값에 기초하여, 압연재 표면에 발생하는 하이 스폿을 검출하는 하이 스폿 검출부(230)를 포함할 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 의한 복수의 두께 프로파일을 이용한 압연재의 하이 스폿 검출 장치를 상세하게 설명한다.
우선, 프로파일 생성부(210)는, 순차적으로 이송되는 복수개의 압연재들 각각에 대하여, 폭방향의 두께 프로파일을 생성할 수 있다. 생성된 복수개의 압연재들 각각에 대한 폭방향의 두께 프로파일은 평균화부(220)로 전달될 수 있다.
구체적으로, 프로파일 생성부(210)는 레이저 모듈을 포함할 수 있으며, D1 방향으로 이송되는 압연재(S)에 대하여 폭방향(D2)으로 이동하며 레이저(Laser Beam, LB)를 직하방으로 조사한 후 되돌아오는 레이저의 검출 시간에 기초하여 압연재(S)의 폭방향 두께 프로파일을 구할 수 있다. 이 경우 압연재(S)는 D1 방향으로, 레이저를 조사하는 프로파일 생성부(210)는 두께 방향(D2)으로 이동되므로, 압연재(S)의 폭방향 두께 프로파일은, 도 3에 도시된 바와 같이, 실질적으로 D3 방향에 대해 측정될 수 있다. 여기서, '폭방향의 두께 프로파일'이란, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 압연재(S)의 폭방향에 대해 구해진 압연재(S)의 두께를 의미한다. 특히, 도 4에서 도면부호 400은 하이 스폿이 발생된 폭방향의 특정 지점에서의 압연재(S)의 두께를 의미한다. 또한, 상술한 복수의 압연재들은, 마무리 압연이 완료된 압연재일 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상술한 복수개는 적어도 2 이상으로, 일반적으로 4개 정도의 압연재들에 대해 적용될 수 있다. 레이저를 조사하여 폭방향의 두께 프로파일을 생성하는 프로파일 생성부(210)는 여러가지 원인에 의해 일시적으로 오동작을 야기시킬 수 있는바, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 순차적으로 이송되는 복수개의 압연재들 각각에 대하여, 폭방향의 두께 프로파일을 생성하도록 함으로써, 레이저와 같은 프로파일 생성부의 일시적인 결함에 불구하고 압연재 표면에 발생하는 하이 스폿을 정확하게 검출할 수 있는 기술적 효과가 있다.
한편, 평균화부(220)는 복수개의 압연재들 각각에 대하여 생성된 폭방향의 두께 프로파일에 대한 평균값을 생성하고, 이를 하이 스폿 검출부(230)로 전달할 수 있다.
구체적으로, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 평균화부(220)는 복수개의 압연재들 각각에 대하여 생성된 폭방향의 두께 프로파일(401 내지 404)에 대한 평균값(405)을 생성할 수 있으며, 생성된 평균값을 하이 스폿 검출부(230)로 전달할 수 있다.
마지막으로, 하이 스폿 검출부(230)는 생성된 평균값에 기초하여, 압연재 표면에 발생하는 하이 스폿을 검출할 수 있다.
구체적으로, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 하이 스폿 검출부(230)는 생성된 평균값(405)에 대하여 어느 한 지점의 값(406)이 인접한 지점의 값의 일정 퍼센트 이상이면 하이 스폿이 발생된 것으로 판단할 수 있다. 상술한 일정 퍼센트는 인접한 지점(좌측 또는 우측)의 값의 110%와 같은 수치로 한정될 수 있으나, 구체적이 수치는 실시 형태에 따라 다양하게 변형 실시될 수 있는바, 본 출원에서는 한정하지 않았음에 유의하여야 한다.
또한, 상술한 복수개의 압연재들 각각의 폭이 다른 경우, 평균화부(220)는 가장 협폭의 압연재의 센터를 중심으로, 폭방향의 두께 프로파일에 대한 평균값을 생성할 수 있으며, 이에 따라 하이 스폿 검출부(230)는 생성된 평균값에 기초하여, 압연재 표면에 발생하는 하이 스폿을 검출할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 순차적으로 이송되는 2 이상의 압연재들의 폭방향의 두께 프로파일의 평균값에 기초하여 하이 스폿을 검출함으로써, 레이저와 같은 프로파일 생성부의 일시적인 결함에 불구하고 압연재 표면에 발생하는 하이 스폿을 정확하게 검출할 수 있다.
한편, 도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 복수의 두께 프로파일을 이용한 압연재의 하이 스폿 검출 장치 방법을 설명하는 흐름도이며, 이하에서는 도 2 내지 도 5를 참조하여 복수의 두께 프로파일을 이용한 압연재의 하이 스폿 검출 장치 방법을 설명한다. 다만, 발명의 간명화를 위해 도 2 내지 도 4와 관련하여 중복된 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 2 내지도 4를 참조하면, 우선 프로파일 생성부(210)는, 순차적으로 이송되는 복수개의 압연재들 각각에 대하여, 폭방향의 두께 프로파일을 생성할 수 있다(S501). 생성된 복수개의 압연재들 각각에 대한 폭방향의 두께 프로파일은 평균화부(220)로 전달될 수 있다.
구체적으로, 프로파일 생성부(210)는 레이저 모듈을 포함할 수 있으며, D1 방향으로 이송되는 압연재(S)에 대하여 폭방향(D2)으로 이동하며 레이저(Laer Beam, LB)를 직하방으로 조사한 후 되돌아오는 레이저의 검출 시간에 기초하여 압연재(S)의 폭방향 두께 프로파일을 구할 수 있다. 이 경우 압연재(S)는 D1 방향으로, 레이저를 조사하는 프로파일 생성부(210)는 두께 방향(D2)으로 이동되므로, 압연재(S)의 폭방향 두께 프로파일은, 도 3에 도시된 바와 같이, 실질적으로 D3 방향에 대해 측정될 수 있다. 여기서, '폭방향의 두께 프로파일'이란, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 압연재(S)의 폭방향에 대해 구해진 압연재(S)의 두께를 의미한다. 특히, 도 4에서 도면부호 400은 하이 스폿이 발생된 폭방향의 특정 지점에서의 압연재(S)의 두께를 의미한다. 또한, 상술한 복수의 압연재들은, 마무리 압연이 완료된 압연재일 수 있다.
다음, 평균화부(220)는 복수개의 압연재들 각각에 대하여 생성된 폭방향의 두께 프로파일에 대한 평균값을 생성하고, 이를 하이 스폿 검출부(230)로 전달할 수 있다(S502).
구체적으로, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 평균화부(220)는 복수개의 압연재들 각각에 대하여 생성된 폭방향의 두께 프로파일(401 내지 404)에 대한 평균값(405)을 생성할 수 있으며, 생성된 평균값을 하이 스폿 검출부(230)로 전달할 수 있다.
마지막으로, 하이 스폿 검출부(230)는 생성된 평균값에 기초하여, 압연재 표면에 발생하는 하이 스폿을 검출할 수 있다(S503).
구체적으로, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 하이 스폿 검출부(230)는 생성된 평균값(405)에 대하여 어느 한 지점의 값(406)이 인접한 지점의 값의 일정 퍼센트 이상이면 하이 스폿이 발생된 것으로 판단할 수 있다. 상술한 일정 퍼센트는 인접한 지점(좌측 또는 우측)의 값의 110%와 같은 수치로 한정될 수 있으나, 구체적이 수치는 실시 형태에 따라 다양하게 변형 실시될 수 있는바, 본 출원에서는 한정하지 않았음에 유의하여야 한다.
또한, 상술한 복수개의 압연재들 각각의 폭이 다른 경우, 평균화부(220)는 가장 협폭의 압연재의 센터를 중심으로, 폭방향의 두께 프로파일에 대한 평균값을 생성할 수 있으며, 이에 따라 하이 스폿 검출부(230)는 생성된 평균값에 기초하여, 압연재 표면에 발생하는 하이 스폿을 검출할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 순차적으로 이송되는 2 이상의 압연재들의 폭방향의 두께 프로파일의 평균값에 기초하여 하이 스폿을 검출함으로써, 레이저와 같은 프로파일 생성부의 일시적인 결함에 불구하고 압연재 표면에 발생하는 하이 스폿을 정확하게 검출할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 출원의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
1: 조압연 공정 10 : 가열로
22 : 마무리 압연 공정 24 : 스트립(STRIP)
26: 권취기 28 : 슬라브(SLAB)
34: 코일 32 : 바(BAR)
210: 프로파일 생성부 220: 평균화부
230: 하이 스폿 검출부 LB: 레이저
S: 압연재 400: 하이 스폿
401 내지 405: 두께 프로파일 406: 평균값

Claims (10)

  1. 순차적으로 이송되는 복수개의 압연재들 각각에 대하여, 폭방향의 두께 프로파일을 생성하는 프로파일 생성부;
    복수개의 압연재들 각각에 대하여 생성된 폭방향의 두께 프로파일에 대한 평균값을 생성하는 평균화부; 및
    상기 생성된 평균값에 기초하여, 압연재 표면에 발생하는 하이 스폿을 검출하는 하이 스폿 검출부를 포함하는 압연재의 하이 스폿 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하이 스폿 검출부는,
    상기 생성된 평균값 중 두께 방향의 어느 한 지점의 값이 인접한 지점의 값의 일정 퍼센트 이상이면 하이 스폿이 발생된 것으로 판단하는 압연재의 하이 스폿 검출 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프로파일 생성부는,
    상기 이송되는 복수개의 압연재들 각각에 대하여 폭방향으로 이동하며 레이저를 조사하는 레이저 모듈을 이용하여 상기 폭방향의 두께 프로파일을 생성하는 압연재의 하이 스폿 검출 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 평균화부는,
    상기 복수개의 압연재들의 폭이 모두 다른 경우 가장 협폭의 압연재의 센터를 중심으로, 상기 폭방향의 두께 프로파일에 대한 평균값을 생성하는 압연재의 하이 스폿 검출 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 압연재들은,
    마무리 압연이 완료된 압연재인 압연재의 하이 스폿 검출 장치.
  6. 프로파일 생성부에서, 순차적으로 이송되는 복수개의 압연재들 각각에 대하여, 폭방향의 두께 프로파일을 생성하는 제1 단계;
    평균화부에서, 복수개의 압연재들 각각에 대하여 생성된 폭방향의 두께 프로파일에 대한 평균값을 생성하는 제2 단계; 및
    하이 스폿 검출부에서, 상기 생성된 평균값에 기초하여, 압연재 표면에 발생하는 하이 스폿을 검출하는 제3 단계를 포함하는 압연재의 하이 스폿 검출 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제3 단계는,
    상기 생성된 평균값 중 두께 방향의 어느 한 지점의 값이 인접한 지점의 값의 일정 퍼센트 이상이면 하이 스폿이 발생된 것으로 판단하는 압연재의 하이 스폿 검출 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 단계는,
    상기 이송되는 복수개의 압연재들 각각에 대하여 폭방향으로 이동하며 레이저를 조사하는 레이저 모듈을 이용하여 상기 폭방향의 두께 프로파일을 생성하는 단계를 포함하는 압연재의 하이 스폿 검출 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제2 단계는,
    상기 복수개의 압연재들의 폭이 모두 다른 경우 가장 협폭의 압연재의 센터를 중심으로, 상기 폭방향의 두께 프로파일에 대한 평균값을 생성하는 단계를 더 포함하는 압연재의 하이 스폿 검출 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 압연재들은,
    마무리 압연이 완료된 압연재인 압연재의 하이 스폿 검출 방법.
KR1020130111054A 2013-09-16 2013-09-16 복수의 두께 프로파일을 이용한 압연재의 하이 스폿 검출 장치 및 방법 KR101482438B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950001933B1 (ko) * 1992-12-30 1995-03-07 포항종합제철 주식회사 열간 압연판의 하이스폿 검출방법
KR100437638B1 (ko) * 1999-12-07 2004-06-26 주식회사 포스코 스테인레스강판에 발생하는 쿼터 웨이브성 비대칭형상의 결함을 제어하는 방법
KR20040056923A (ko) * 2002-12-24 2004-07-01 주식회사 포스코 스트립의 압연 정밀도 측정장치 및 그 방법

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