KR101635881B1

KR101635881B1 - 폭 측정 장치

Info

Publication number: KR101635881B1
Application number: KR1020140152399A
Authority: KR
Inventors: 이임신; 윤여상
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2014-11-04
Filing date: 2014-11-04
Publication date: 2016-07-05
Also published as: KR20160052279A

Abstract

본 발명은 일단이 측정하고자 하는 폭의 일면에 접촉하는 스트레칭 바아; 내부에 관로가 형성되어, 스트레칭 바아의 타단부를 관로 내부에서 유동 가능하도록 수용하며, 타단이 측정하고자 하는 폭의 타면에 접촉하는 하우징 바아; 및 하우징 바아의 외주면에 제공되어, 스트레칭 바아의 일단과 하우징 바아의 타단 사이의 거리를 측정하는 매져링 유닛을 포함하여, 측정하고자 하는 폭의 내면 사이의 거리를 정밀하게 측정할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

폭 측정 장치{APPARATUS FOR MEASURING WIDTH}

본 발명은 폭 측정을 위한 장치로서, 더욱 자세하게는, 열연 압연 설비에서의 압연 롤러 사이의 폭을 정교하게 측정하기 위한 폭 측정 장치에 관한 기술 분야이다.

철강 제조 공정에 있어서 열연 압연 공정은 철강 제품의 두께를 정확하게 형성하기 위하여, 한 쌍의 압연 롤 사이의 폭 두께를 정밀하게 유지할 필요가 존재한다.

이들 압연 공정에서 사용되는 압연 롤과 이들 압연 롤을 지지하는 백업롤은 강인한 프레임에 의해 지지되는바, 일반적으로 압연 롤의 폭은 크게 변형되지는 않으나, 지속적인 압연 공정에 노출되는 압연 롤은 점차 그 폭에 있어서 변형이 발생할 수 밖에 없다.

미세한 변형에 해당하긴 하나 이들 압연 롤 사이의 폭의 변형은 철강 제품의 두께에 영향을 끼치게 되며, 이는 종국적으로 생산된 철강 제품의 품질 악화를 초래하게 된다.

따라서, 압연 롤 사이의 폭 거리의 변형 유무를 지속적으로, 그리고 정밀하게 모니터링할 필요가 존재하는데, 롤링되는 압연 롤의 특성상 그 폭의 측정은 용이하지 않은 것이 현실이며, 이에 따라 작업자의 숙련도에 크게 의존할 수 밖에 없는 문제점이 존재한다.

관련된 기술로는 "강판 측면 가이드 폭 측정 장치(출원 번호 제10-2003-0023451호)"와 "레일 폭 측정 장치(출원 번호 제10-2006-0122653호)"가 존재하나, 이러한 장치들은 롤링하게 되는 압연 롤 사이의 폭을 측정하도록 적용하기에는 다소 무리가 따르는 문제점이 존재하였다.

본 발명에 따른 폭 측정 장치는 상기한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 롤링하는 압연 롤의 폭 사이를 측정할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 폭 측정 장치는 상기의 해결하고자 하는 과제를 위하여 다음과 같은 과제 해결 수단을 가진다.

본 발명에 따른 폭 측정 장치는 일단이 측정하고자 하는 대상물의 일측 위치에 정렬되거나 또는 대상물에 접촉하는 스트레칭 바아; 상기 스트레칭 바아의 타단부가 유동 가능하게 수용되고, 타단은 측정하고자 하는 대상물의 타측 위치에 정렬되거나 또는 대상물에 접촉하는 하우징 바아; 및 상기 하우징 바아의 외주면에 제공되어, 상기 스트레칭 바아의 일단과 상기 하우징 바아의 타단 사이의 거리를 측정하는 매져링 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 폭 측정 장치는 상기 스트레칭 바아의 외주면에 돌출 형성되는 터치 판; 및 일단이 상기 터치 판에 접촉하며, 타단은 상기 매져링 유닛의 내부에 유동되도록 삽입되는 센싱 바아를 더 포함하되, 상기 매져링 유닛은, 상기 센싱 바아의 터치 판에 접촉되는 상기 센싱 바아의 일단의 트래블을 측정하여, 상기 스트레칭 바아의 일단과 상기 하우징 바아의 타단 사이의 거리를 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 폭 측정 장치는 상기 하우징 바아의 관로 내부에 수용되어, 일단이 상기 스트레칭 바아의 타단에 탄성력을 제공하는 탄성부; 및 상기 하우징 바아의 관로 내부에 수용되어, 상기 탄성부의 타단의 위치를 고정하는 서포팅 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 폭 측정 장치의 상기 탄성부는 코일 스프링인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 폭 측정 장치는 상기 스트레칭 바아와 상기 하우징 바아의 외주면에 제공되어, 상기 스트레칭 바아와 상기 하우징 바아의 상대적인 회전을 방지하며, 상기 스트레칭 바아의 트래블을 제공하는 가이드 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 폭 측정 장치의 상기 가이드 유닛은, 상기 스트레칭 바아의 외주면에 돌출되도록 형성되며, 상호 이격된 상태로 대면하는 한 쌍의 트래킹 아암; 및 상기 하우징 바아의 외주면에 제공되고, 상기 한 쌍의 트래킹 아암의 이격된 공간에 슬라이딩 되도록 삽입되어, 상기 한 쌍의 트래킹 아암을 견인하는 가이드 윙을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 폭 측정 장치의 상기 가이드 윙은 표면에 가이드 홀이 형성되며, 상기 한 쌍의 트래킹 아암과 상기 가이드 홀을 관통하여 체결되는 볼트; 및 상기 볼트의 임의 풀림을 방지하는 너트를 포함하되, 상기 볼트는, 상기 가이드 홀을 따라 트래블을 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 폭 측정 장치의 상기 매져링 유닛은, 상기 센싱 바아의 트래블을 측정하여, 폭을 산출하는 컴퓨팅 유닛을 포함하되, 상기 컴퓨팅 유닛은, 상기 센싱 바아의 타단에 소정의 각도를 구비하도록 제공되는 리플렉팅 미러; 상시 리플렉팅 미러를 향하여 레이저 광선을 조사하는 레이저 포인터; 및 상기 리플렉팅 미러에 의해 반사되는 상기 레이저 광선을 수용하는 촬상 플레이트를 포함하여, 상기 촬상 플레이트에 조사되는 레이저 광선의 위치를 통해 상기 센싱 바아의 트래블을 측정하고, 폭을 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 폭 측정 장치의 상기 매져링 유닛은, 상기 산출된 폭을 초기화시켜, 새로운 기준점을 제공하는 리셋 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 폭 측정 장치는 상기 스트레칭 바아의 일단 또는 상기 하우징 바아의 타단에서 롤링하도록 제공되는 적어도 하나의 터치 볼을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 폭 측정 장치는 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 롤링하고 있는 혹은 롤링할 수 있는 압연 롤 사이의 폭을 측정할 수 있는 효과를 제공한다.

둘째, 압연 롤 사이의 폭의 변화만을 측정하도록, 특정 폭을 하나의 기준폭으로 제시하고, 기준폭에 비해 얼마나 폭이 변화되었는지 여부를 측정하도록 하는 효과를 제공한다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부분 저면 사시도이다.
도 3은 도 2의 사시도에서 다른 측면에서 바라본 부분 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제 2 부분 사시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 구성인 컴퓨팅 유닛의 내부를 도시하는 부분 측단면도이다.

본 발명에 따른 폭 측정 장치는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 폭 측정 장치를 상세히 설명하고자 한다.

본 발명에 따른, 폭 측정 장치는 스트레칭 바아(111); 하우징 바아(112); 및 매져링 유닛(120)을 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 스트레칭 바아(111)와 하우징 바아(112)는 상호 일직선 상에 놓이는 바아(bar) 형상으로 이루어지며, 스트레칭 바아(111)는 하우징 바아(112)의 내부로 일부가 유동되도록 삽입되는 구조를 취한다.

먼저, 스트레칭 바아(111)는 일단이 측정하고자 하는 폭의 일면에 접촉하며, 하우징 바아(112)의 타단은 측정하고자 하는 폭의 타면에 접촉하여, 폭의 일면과 타면 사이의 폭을 측정하게 된다.

하우징 바아(112)는 내부에 관로가 형성되는데, 형성된 내부의 관로로 스트레칭 바아(111)의 일부분이 유동되도록 삽입된다.

하우징 바아(112)의 내부에 일부가 삽입된 스트레칭 바아(111)는 유동(트래블)되는바, 하우징 바아(112)의 타단과 스트레칭 바아(111)의 일단의 거리는 일정한 변동을 가지게 되며, 이러한 변동은 스트레칭 바아(111)의 트래블만큼 형성된다.

스트레칭 바아(111)의 일단과 하우징 바아(112)의 타단은 압연 롤(미도시) 사이에 삽입되어, 스트레칭 바아(111)의 일단은 상부 압연 롤의 하면(혹은 그 반대)에 접촉되며, 하우징 바아(112)의 타단은 하부 압연 롤의 상면(혹은 그 반대)에 접촉되어, 스트레칭 바아(111)의 일단과 하우징 바아(112)의 타단의 간격은 상부 및 하부 압연롤 사이의 폭과 동일하게 된다.

매져링 유닛(120)은 이러한 스트레칭 바아(111)의 트래블을 측정함으로서, 스트레칭 바아(111)의 일단과 하우징 바아(112)의 타단 사이의 거리를 간접적으로 측정하게 된다.

보다 구체적으로 설명하면, 본 발명은 터치 판(113)과 센싱 바아(121)를 더 포함하게 된다.

터치 판(113)은 스트레칭 바아(111)의 외주면에 돌출 형성되는 구성이며, 센싱 바아(121)는 매져링 유닛(120)의 내부로 유동되도록 삽입되어, 터치 판(113)에 접촉하여, 매져링 유닛(120)의 내부로 깊이 삽입된다.

이 경우, 매져링 유닛(120)은 센싱 바아(121)의 터치 판(113)에 의해 접촉되는 센싱 바아(121)의 일단의 트래블을 측정하여, 스트레칭 바아(111)의 일단과 하우징 바아(112)의 타단 사이의 거리를 간접적으로 산출하게 된다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 탄성부(142); 및 서포팅 스토퍼(141)를 더 포함할 수 있다.

탄성부(142)는 도 2에서 도시된 바와 같이, 하우징 바아(112)의 관로 내부에 수용되는데, 일단은 스트레칭 바아(111)의 타단에 접촉하여 스트레칭 바아(111)에 탄성력을 제공하며, 타단은 서포팅 스토퍼(141)에 고정된다.

탄성부(142)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 스프링 형식으로 이루어지는 것이 바람직하며, 탄성부(142)에 의해 가해진 탄성력을 통해, 스트레칭 바아(111)와 하우징 바아(112)는 트래블 범위 내에서 확장된 상태를 유지하게 된다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 스트레칭 유닛(111)과 하우징 유닛(112)은 단면이 원형으로 이루어지는 경우에는 삽입된 스트레칭 유닛(111)이 하우징 유닛(112)과 상대적으로 임의 회전이 발생할 수 있는바, 이를 방지하도록 하는 가이드 유닛(130)이 더 필요하게 된다.

이에 따라, 본 발명은 가이드 유닛(130)을 더 포함할 수 있는데, 가이드 유닛(130)은 스트레칭 바아(111)와 하우징 바아(112)의 외주면에 제공되어, 이들 상호간에 발생할 수 있는 임의 회전을 방지하며, 동시에 스트레칭 바아(111)가 하우징 바아(112)에 삽입된 상태로 형성하는 트래블을 견인 및 제한할 수도 있게 된다.

가이드 유닛(130)은 트래킹 아암(131); 및 가이드 윙(132)을 포함할 수 있다. 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 트래킹 아암(131)은 스트레칭 바아(111)의 외주면에 돌출 형성되는데, 상호 이격된 한 쌍의 플레이트 형식으로 제공될 수 있다. 도 1 내지 도 4는 한 쌍의 플레이트가 대칭되는 방향에 한 쌍이 제공되도록 도시되었으나, 한 쌍의 플레이트 형식의 트래킹 아암(131)은 하나라도 무방하다.

가이드 윙(132)는 하우징 바아(112)의 외주면에 제공되는데, 한 쌍의 트래킹 아암(131)의 이격된 공간 사이에 슬라이딩 되도록 삽입되어, 상술한 한 쌍의 트래킹 아암(131)을 견인하여, 스트레칭 바아(111)의 트래블을 최종적으로 견인하게 된다.

가이드 윙(132)에는 표면에 가이드 홀(h)이 형성될 수 있는데, 이 경우, 트래킹 아암(131)에는 볼트 삽입구가 형성되고, 볼트 삽입구를 통해 볼트가 가이드 홀(h)을 관통하도록 체결된다. 볼트(133)는 너트(134)에 의해 견고히 고정되어 임의 풀림이 방지된다. 한 쌍의 플레이트 형식의 트래킹 아암(131)에 관통하도록 형성된 볼트(133)는 가이드 홀(h)을 따라 트래블을 형성하게 되며, 이로 인해 스트레칭 바아(111)의 트래블을 안내하여, 트래블의 시작과 끝을 형성한다.

본 발명의 일 구성에 해당하는 매져링 유닛(120)은 컴퓨팅 유닛(122)을 포함할 수 있는데, 컴퓨팅 유닛(122)은 센싱 바아(121)의 트래블을 측정하여, 폭을 산출하기 위한 구성이며, 보다 구체적으로는, 리플렉팅 미러(reflecting mirror, 122b); 레이저 포인터(122a); 및 촬상 플레이트(122c)를 포함할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 리플렉팅 미러(122b)는 센싱 바아(121)의 타단에 소정의 각도를 구비하여 제공되는데, 소정의 각도는 임의 설정 가능하되, 레이저 포인터(122a); 및 촬상 플레이트(122c)의 배치 각을 고려하여 45도로 구현하였다.

레이저 포인터(122a)는 리플렉팅 미러(122b)를 향하여 레이저 광선을 조사하는 구성이며, 이를 위해, 레이저 포인터(122a)의 빛 조사 각도는 센싱 바아(121)의 타단을 향하도록 할 것이다.

촬상 플레이트(122c)는 리플렉팅 미러(122b)에 의해 반사되는 레이저 광선을 수용하는데, CCD 혹은 CMOS 등과 같은 고해상도의 촬상 소자임이 바람직하다.

촬상 플레이트(122c)의 해상도는 높으면 높을수록, 조사되는 레이저 광선의 위치를 더욱 정밀히 측정할 수 있으며, 이에 따라 측정하고자 하는 폭의 오차 역시 정밀히 측정할 수 있게 된다.

촬상 플레이트(122c)에 조사되는 레이저 광선의 위치를 측정함으로써 센싱 바아(121)의 트래블을 측정할 수 있고, 센싱 바아(121)의 트래블을 측정하면, 종국적으로 압연롤 사이의 폭을 정밀히 측정할 수 있는 것이다.

매져링 유닛(120)은 압연 롤 사이 폭의 절대적 거리를 측정할 수도 있으나, 최초 측정된 폭의 거리 대비 차후 측정된 폭의 변화만을 측정하는 것 역시 유의미하다.

이를 위하여 매져링 유닛(120)은 리셋 유닛(도면 부호 124의 리셋 버튼 참조)을 더 포함할 수 있다. 리셋 유닛을 통해, 특정 시점에서 산출된 압연 롤 폭을 기준점으로 하기 위하여, 측정 후 리셋하여, 차후 측정된 폭 거리가 특정 시점에 산출된 압연 롤의 폭과 어떠한 변동을 가지는지만 센싱할 수도 있게 된다.

본 발명에 따른, 폭 측정 장치는 롤링하는 혹은 롤링 할 수 있는 압연 롤 사이의 폭을 실시간으로 측정할 수 있어야 하는데, 일반적인 폭 측정 장치의 접촉 부위가 압연롤의 표면에 닿으면 정확한 폭 측정을 측정하기 힘들게 된다.

따라서, 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 스트레칭 바아(111)의 일단 및/또는 하우징 바아(112)의 타단에 적어도 하나의 터치 볼(150)을 포함하는 것이 바람직하다.

터치 볼(150)은 이들 스트레칭 바아(111)의 일단이나 하우징 바아(112)의 타단에 결합되어 롤링하는데, 회전하는 압연롤 사이에 스트레칭 바아(111)와 하우징 바아(112)를 수축시켜 위치시키면, 상술한 스프링에 의해 스트레칭 바아(111)와 하우징 바아(112)가 압연롤의 폭 사이에서 길이 확장되면서, 압연롤의 표면에 접촉하여도, 롤링하는 압연롤에 상응하게 터치 볼(150) 역시 롤링하여 압연롤 사이 폭을 정밀하게 측정할 수 있게 된다.

본 발명의 권리 범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 결정되며, 특허 청구범위에 사용된 괄호는 선택적 한정을 위해 기재된 것이 아니라, 명확한 구성요소를 위해 사용되었으며, 괄호 내의 기재도 필수적 구성요소로 해석되어야 한다.

h: 가이드 홀
111: 스트레칭 바아(stretching bar)
112: 하우징 바아(housing bar)
113: 터치 판
120: 매져링 유닛(measuring unit)
121: 센싱 바아(sensing bar)
122: 컴퓨팅 유닛(computing unit)
122a: 레이저 포인터
122b: 리플렉팅 미러
122c: 촬상 플레이트
123: 디스플레이
124: 리셋 버튼
125: 파워 버튼
130: 가이드 유닛
131: 트래킹 아암
132: 가이드 윙
133: 볼트
134: 너트
141: 서포팅 스토퍼
142: 탄성부
150: 터치 볼

Claims

일단이 측정하고자 하는 대상물의 일측 위치에 정렬되거나 또는 대상물에 접촉하는 스트레칭 바아;
상기 스트레칭 바아의 타단부가 유동 가능하게 수용되고, 타단은 측정하고자 하는 대상물의 타측 위치에 정렬되거나 또는 대상물에 접촉하는 하우징 바아;
상기 하우징 바아의 외주면에 제공되어, 상기 스트레칭 바아의 일단과 상기 하우징 바아의 타단 사이의 거리를 측정하는 매져링 유닛; 및
상기 스트레칭 바아와 상기 하우징 바아의 외주면에 제공되어, 상기 스트레칭 바아와 상기 하우징 바아의 상대적인 회전을 방지하며, 상기 스트레칭 바아의 트래블을 제공하는 가이드 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 폭 측정 장치.
제1항에 있어서, 상기 장치는,
상기 스트레칭 바아의 외주면에 돌출 형성되는 터치 판; 및
일단이 상기 터치 판에 접촉하며, 타단은 상기 매져링 유닛의 내부에 유동되도록 삽입되는 센싱 바아를 더 포함하되,
상기 매져링 유닛은,
상기 센싱 바아의 터치 판에 접촉되는 상기 센싱 바아의 일단의 이동거리를 측정하여, 상기 스트레칭 바아의 일단과 상기 하우징 바아의 타단 사이의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 폭 측정 장치.
제1항에 있어서, 상기 장치는,
상기 하우징 바아의 관로 내부에 수용되어, 일단이 상기 스트레칭 바아의 타단에 탄성력을 제공하는 탄성부; 및
상기 하우징 바아의 관로 내부에 수용되어, 상기 탄성부의 타단의 위치를 고정하는 서포팅 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폭 측정 장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 가이드 유닛은,
상기 스트레칭 바아의 외주면에 돌출되도록 형성되며, 상호 이격된 상태로 대면하는 한 쌍의 트래킹 아암; 및
상기 하우징 바아의 외주면에 제공되고, 상기 한 쌍의 트래킹 아암의 이격된 공간에 슬라이딩 되도록 삽입되어, 상기 한 쌍의 트래킹 아암을 견인하는 가이드 윙을 포함하는 것을 특징으로 하는 폭 측정 장치.
제5항에 있어서, 상기 가이드 윙은 표면에 가이드 홀이 형성되며,
상기 한 쌍의 트래킹 아암과 상기 가이드 홀을 관통하여 체결되는 볼트; 및
상기 볼트의 임의 풀림을 방지하는 너트를 포함하되,
상기 볼트는,
상기 가이드 홀을 따라 트래블을 형성하는 것을 특징으로 하는 폭 측정 장치.
제2항에 있어서, 상기 매져링 유닛은,
상기 센싱 바아의 트래블을 측정하여, 폭을 산출하는 컴퓨팅 유닛을 포함하되,
상기 컴퓨팅 유닛은,
상기 센싱 바아의 타단에 소정의 각도를 구비하도록 제공되는 리플렉팅 미러;
상시 리플렉팅 미러를 향하여 레이저 광선을 조사하는 레이저 포인터; 및
상기 리플렉팅 미러에 의해 반사되는 상기 레이저 광선을 수용하는 촬상 플레이트를 포함하여,
상기 촬상 플레이트에 조사되는 레이저 광선의 위치를 통해 상기 센싱 바아의 트래블을 측정하고, 폭을 산출하는 것을 특징으로 하는 폭 측정 장치.
제7항에 있어서, 상기 매져링 유닛은,
상기 산출된 폭을 초기화시켜, 새로운 기준점을 제공하는 리셋 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폭 측정 장치.
제1항에 있어서, 상기 장치는,
상기 스트레칭 바아의 일단 또는 상기 하우징 바아의 타단에서 롤링하도록 제공되는 적어도 하나의 터치 볼을 포함하는 것을 특징으로 하는 폭 측정 장치.