KR102213976B1 - 인라인용 판재스트립 스캔방식 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속된 판재스트립의 형상을 측정하는 인라인용 판재스트립 스캔방식 측정장치에 관한 것으로, 판재스트립의 이동 경로를 제공하는 메인프레임과, 판재스트립의 양 판면에 소정의 이격거리를 두고 판재스트립의 이동방향에 가로방향으로 왕복이동 가능한 적어도 한 쌍의 센서슬라이더와, 센서슬라이더들에 설치되어 판재스트립의 판면까지의 거리를 비접촉식으로 감지하는 가동간격센서와, 센서슬라이더를 왕복이동시키는 슬라이딩구동부를 갖는 센싱유니트 및, 가동간격센서들로부터의 신호에 기초하여 판재스트립의 형상을 평가하는 제어부를 포함한다.

Description

인라인용 판재스트립 스캔방식 측정장치{Apparatus for measuring plate-strip for an inline}

본 발명은 생산라인 내 연속된 판재스트립의 형상을 측정하는 장치에 관한 것이다.

종래 판재류의 생산라인 공정에서는 방사선을 조사하고, 판재스트립 투과 후의 방사선의 감쇠량으로부터, 판재의 두께를 측정하는 비접촉식 장치가 사용되고 있다. 이 측정 장치는 소스에서 방사된 방사선이 판재를 투과하여 통과된 량을 검출기에 의해 방사선을 검출하고, A/D 컨버터에 의해 검출 신호를 디지털값으로 변환하여, 제어부에 의해 판 두께를 산출하고 있다.

그러나, 상술바와 같은 측정장치는 방사선 투과방식이어서 판재스트립의 두께만 측정 가능할 뿐, 판재스트립의 폭 및 평탄도와 같은 형상은 검사할 수 없는 실정이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 종래와 같이 방사선을 사용하지 않고서도 판재스트립의 형상(두께, 폭, 평탄도 및 판재스트립의 쏠림)을 비접촉식으로 정밀하게 측정할 수 있는 인라인용 판재스트립 스캔방식 측정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인라인용 판재스트립 스캔방식 측정장치는 연속된 판재스트립의 형상을 측정하는 장치에 있어서, 상기 판재스트립의 이동 경로를 제공하는 메인프레임과, 상기 판재스트립의 양 판면에 소정의 이격거리를 두고 상기 판재스트립의 이동방향에 가로방향으로 왕복이동 가능한 적어도 한 쌍의 센서슬라이더와, 상기 센서슬라이더들에 설치되어 상기 판재스트립의 판면까지의 거리를 비접촉식으로 감지하는 가동간격센서와, 상기 센서슬라이더를 왕복이동시키는 슬라이딩구동부를 갖는 센싱유니트 및, 상기 가동간격센서들로부터의 신호에 기초하여 상기 판재스트립의 형상을 평가하고 기록하는 제어부를 포함한다.

또한, 상기 한 쌍의 센서슬라이더는 상기 판재스트립을 사이에 두고 상호 대향배치되며, 상기 제어부는 상기 한 쌍의 센서슬라이더가 상기 판재스트립의 이동속도와 일정비율로 동기적으로 왕복이동 하도록 상기 슬라이딩구동부를 제어하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 한 쌍의 센서슬라이더에 설치되는 에어분사노즐과 상기 에어분사노즐에 분사에어를 공급하는 에어공급부를 더 포함하는 것이 바람직하며, 이에 의해 판재스트립의 표면에 잔존하는 냉각유나 이물질 등에 의한 측정오류가 발생되지 않게 한다.

또한, 상기 제어부는 상기 판재스트립의 판면에 존재하는 이물질이나 윤활유에 의해 상기 가동간격센서들부터 측정되는 측정값의 오차를 최소화하기 위해 상기 가동간격센서들로부터 측정되는 상기 판재스트립의 측정점에 상기 에어분사노즐이 상기 가동간격센서들과 연동하면서 에어를 분사하도록 제어하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어부는 상기 가동간격센서들로부터 측정된 측정값을 연속적으로 수신하여 디스플레이에 그래프로 표시하고, 상기 측정값을 저장매체에 저장되도록 제어하는 것이 바람직하다.

전술한 구성을 갖는 본 발명의 인라인용 판재스트립 스캔방식 측정장치는 종래와 같이 방사선을 사용하지 않고서도 판재스트립의 형상(두께, 폭, 평탄도 및 판재스트립의 쏠림)을 비접촉식으로 정밀하게 측정함에 따라 다양하고 신뢰성이 높은 우수한 품질의 측정 데이터를 한번에 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인라인용 판재스트립 스캔방식 측정장치가 설치된 상태를 개략적으로 도시하는 평면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인라인용 판재스트립 스캔방식 측정장치의 Hinge-Type 메인프레임을 도시하는 단면도.
도 3은 본 발명의 변형 실시예에 따른 인라인용 판재스트립 스캔방식 측정장치의 C-Type 메인프레임 및 상하 개폐 가능한 Modula-Type 메인프레임 도시하는 단면도.
도 4는 도 2에 도시된 IV-IV 선의 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예의 슬라이딩구동부의 이동속도에 따른 판재스트립의 형상 측정 상태도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 판재스트립의 쏠림을 도시하는 상태도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 인라인용 판재스트립 스캔방식 측정장치의 제어 관련 구성을 기능적으로 도시한 블록도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 인라인용 판재스트립 스캔방식 측정장치를 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인라인용 판재스트립 스캔방식 측정장치가 설치된 상태를 개략적으로 도시하는 평면도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인라인용 판재스트립 스캔방식 측정장치의 Hinge-Type 메인프레임을 도시하는 단면도, 도 3은 본 발명의 변형 실시예에 따른 인라인용 판재스트립 스캔방식 측정장치의 C-Type 메인프레임 및 상하 개폐 가능한 Modula-Type 메인프레임 도시하는 단면도, 도 4는 도 2에 도시된 IV-IV 선의 단면도, 도 5는 본 발명의 실시예의 슬라이딩구동부의 이동속도에 따른 판재스트립의 형상 측정 상태도, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 판재스트립의 쏠림을 도시하는 상태도, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 인라인용 판재스트립 스캔방식 측정장치의 제어 관련 구성을 기능적으로 도시한 블록도이다.

이를 참조하면, 실시예에 따른 인라인용 판재스트립 스캔방식 측정장치(100)는 연속된 판재스트립의 형상을 비접촉식으로 측정하는 것으로서, 메인프레임(110), 센싱유니트(120), 제어부(130)로 이루어진다. 여기서, 형상은 판재스트립의 두께, 폭 및, 평탄도를 의미한다.

판재스트립(1)은 별도의 스트립이송부(20)를 통해 판재스트립을 성형하는 성형장치로 공급이동된다.

메인프레임(110)은 판재스트립(1)의 이동 경로를 제공하는 것으로서, 연속된 판재스트립(1)을 성형하는 성형장치(10)의 배출영역에 설치된다.

이러한 메인프레임(110)은, 도 2에 도시된 바와 같이 상부프레임(112)의 일측 단부가 하부프레임(114)에 회동가능하게 힌지결합되어 상부프레임(112)의 타측 단부가 하부프레임(114)을 향해 왕복이동가능한 Hinge-Type으로 구성된다.

그러나, 이에 한정되지 않고 도 3(a)와 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 각각 상호 마주보도록 나란하게 위치된 상부프레임(112)과 하부프레임(114)을 갖는 C-Type, 상부프레임(112)과 하부프레임(114)이 한 쌍의 가이드바(116)를 통해 상호 마주보도록 나란하게 위치되고, 상부프레임(112)이 하부프레임(114)에 대해 상하 왕복이동 가능한 Modula-Type 중 어느 하나가 선택되어 사용가능하다.

센싱유니트(120)는 판재스트립(1)의 양 판면에 소정의 이격거리를 두고 판재스트립(1)의 이동방향에 가로방향으로 왕복이동 가능한 적어도 한 쌍의 센서슬라이더(121, 122)와, 센서슬라이더(121, 122)들에 설치되어 판재스트립(1)의 판면까지의 거리를 비접촉식으로 감지하는 가동간격센서(123, 124)와, 센서슬라이더(121, 122)를 왕복이동시키는 슬라이딩구동부(125, 126)를 갖는다.

한 쌍의 센서슬라이더(121,122)는 판재스트립(1)을 사이에 두고 상호 대향배치되는 것이 바람직하다.

그리고, 가동간격센서(123, 124)들에는 에어분사노즐(123a, 124a)과, 에어분사노즐(123a, 124a)에 분사에어를 공급하는 에어공급부(123b, 124b)가 더 설치된다. 에어분사노즐(123a, 124a)과 에어공급부(123b, 124b)는 판재스트립의 표면에 잔존하는 냉각유나 이물질 등을 에어로 제거하여 냉각유나 이물질 등에 의한 측정오류가 발생되지 않게 한다.

슬라이딩구동부(125, 126)는 메인프레임(110)의 상부프레임(112)과 하부프레임(114)의 내부에 길이방향으로 설치된 상부레일(125a) 및 하부레일(126a)과, 상부레일(125a) 및 하부레일(126a)의 길이방향으로 설치된 회전샤프트(125b, 126b)와, 회전샤프트(125b, 126b)를 회전시키는 한 쌍의 동기모터(synchronous motor)(125c, 126c)로 구성된다.

한 쌍의 센서슬라이더(121, 122)는 상부레일(125a) 및 하부레일(126a)에 각각 슬라이드 이동가능하게 결합되고, 중심에는 회전샤프트(125b, 126b)가 관통하여 나사결합된다.

그러나, 이에 한정되지 않고 슬라이딩구동부를 랙과 피니언 작동구조 또는 동력전달벨트(체인, 벨트) 작동구조로 하는 것도 가능하다.

가동간격센서(123, 124)는 발광부(미도시)와 수광부(미도시)를 갖는 레이저센서가 사용되는 것이 바람직하다.

그리고, 상부프레임(112)과 하부프레임(114)의 내부에는 도 4에 도시된 바와 같이, 고정간격센서(127, 128)가 설치되는 것이 바람직하며, 고정간격센서(127, 128)는 판재스트립(1)의 중심에 대한 두께를 연속적으로 측정한다.

제어부(130)는 가동간격센서(123, 124)들로부터의 신호에 기초하여 판재스트립(1)의 형상을 평가한다.

제어부(130)는 한 쌍의 센서슬라이더(121, 122)가 판재스트립(1)의 이동속도와 일정비율로 동기적으로 왕복이동 하도록 슬라이딩구동부(125, 126)를 제어한다. 이때, 한 쌍의 센서슬라이더(121, 122)의 왕복이동 거리는 미리 설정된 값에 기초한다.

여기서, 제어부(130)는 판재스트립(1)의 이동속도에 대해 슬라이딩구동부(125, 126)의 왕복이동 속도를 제어할 수 있는데, 이는 도 5에 도시된 바와 같이, 판재스트립(1)의 길이방향에 대한 측정간격을 조절할 수 있게 한다.

이와 같이 한 쌍의 센서슬라이더(121, 122)가 판재스트립의 이동방향에 가로방향으로 왕복이동 가능함으로써 판재스트립 전체에 대한 두께, 폭 및, 평탄도를 검사할 수 있다.

제어부(130)는 가동간격센서(123, 124)들에 의해 측정된 데이터를 저장매체(136)에 기록, 저장한 다음 측정 데이터를 디스플레이(132)에 그래프로 표시하여 측정완료 후 코일형태로 권취되어있는 판재스트립의 품질을 판별할 수 있도록 한다.

그리고, 제어부(130)는 도 6에 도시된 바와 같이 가동간격센서(123, 124)들로부터의 신호에 기초하여 성형장치에서 성형된 후 이송되는 판재스트립(1)의 쏠림여부를 확인할 수 있다. 판재스트립(1)이 어느 한쪽으로 쏠렸다고 판단되면, 제어부(130)는 판재스트립(1)의 공급이동을 중단하도록 스트립이송부(20)의 작동을 제어한 후, 작업자가 알 수 있도록 경고음을 송출하도록 경고음발생부(134)를 제어한다.

제어부(130)는 판재스트립(1)의 판면에 존래하는 이물질이나 윤활유에 의해 가동간격센서(123, 124)들로부터 측정되는 측정값의 오차를 최소화하기 위해 가동간격센서(123, 124)들로부터 측정되는 판재스트립(1)의 판면 측정점에 에어분사노즐(123a, 124a)이 가동간격센서(123, 124)들과 연동하면서 에어를 분사하여 판재스트립(1)의 판면을 와이핑하도록 제어한다.

또한, 제어부(130)는 가동간격센서(123, 124)들로부터의 신호에 기초하여 판재스트립(1)의 두께편차가 소정의 허용범위를 벗어난 것으로 판단되면, 판재스트립(1)의 공급이동을 중단하도록 스트립이송부(20)를 제어할 수 있다.

이상 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하였지만, 당해 기술분야에 숙련된 사람은 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1; 판재스트립
10; 성형장치
20; 스트립이송부
110; 메인프레임
112; 상부프레임
114 ;하부프레임
116; 한 쌍의 가이드바
120; 센싱유니트
121, 122; 한 쌍의 센서슬라이더
123, 124; 가동간격센서
123a, 124a; 에서분사노즐
123b, 124b; 에어공급부
125, 126; 슬라이딩구동부
125a; 상부레일
126a; 하부레일
125b, 126b; 회전샤프트
125c, 126c; 한 쌍의 동기모터
127, 128; 고정간격센서

Claims (5)

1. 연속된 판재스트립의 형상을 측정하는 장치에 있어서,
   상기 판재스트립의 이동 경로를 제공하는 메인프레임;
   상기 판재스트립의 양 판면에 소정의 이격거리를 두고 상기 판재스트립의 이동방향에 가로방향으로 왕복이동 가능한 적어도 한 쌍의 센서슬라이더와, 상기 센서슬라이더들에 설치되어 상기 판재스트립의 판면까지의 거리를 비접촉식으로 감지하는 가동간격센서와, 상기 센서슬라이더를 왕복이동시키는 슬라이딩구동부를 갖는 센싱유니트;
   상기 메인프레임의 내부에 상기 판재스트립의 양 판면에 소정의 이격거리를 두고 설치되어 상기 판재스트립의 중심에 대한 두께를 연속적으로 측정하는 한 쌍의 고정간격센서; 및,
   상기 가동간격센서들 및 상기 고정간격센서들로부터의 신호에 기초하여 상기 판재스트립의 형상 및 중심부의 두께를 평가하고 기록하는 제어부;를 포함하는 인라인용 판재스트립 스캔방식 측정장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 한 쌍의 센서슬라이더는 상기 판재스트립을 사이에 두고 상호 대향배치되며, 상기 제어부는 상기 한 쌍의 센서슬라이더가 상기 판재스트립의 이동속도와 일정비율로 동기적으로 왕복이동 하도록 상기 슬라이딩구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 인라인용 판재스트립 스캔방식 측정장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 가동간격센서들에 설치되는 에어분사노즐과 상기 에어분사노즐에 분사에어를 공급하는 에어공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인라인용 판재스트립 스캔방식 측정장치.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 제어부는 상기 판재스트립의 판면에 존재하는 이물질이나 윤활유에 의해 상기 가동간격센서들부터 측정되는 측정값의 오차를 최소화하기 위해 상기 가동간격센서들로부터 측정되는 상기 판재스트립의 측정점에 상기 에어분사노즐이 상기 가동간격센서들과 연동하면서 에어를 분사하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 인라인용 판재 스트립 스캔방식 측정장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어부는 상기 가동간격센서들로부터 측정된 측정값을 연속적으로 수신하여 디스플레이에 그래프로 표시하고, 상기 측정값을 저장매체에 저장되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 인라인용 판재스트립 스캔측정장치.

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