KR102563134B1 - 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치 - Google Patents

이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치에 관한 것으로서, 중앙이 개구되어 있어 롤투롤을 통해 이송되는 강판이 전면에서 후면으로 관통하여 통과될 수 있도록 형성되는 프레임과, 상기 프레임의 일측에 형성되며 외부 동력에 의해 회전력을 발생시키는 구동부와, 상기 프레임의 상부에 형성되며 상기 구동부에 의해 상기 프레임의 일측과 타측 방향으로 이송될 수 있도록 형성되는 제1이송부와, 상기 제1이송부의 하부에 형성되며 상기 제1이송부에 의해 상기 강판의 상부면으로 하강되어 온도를 측정하는 제1측정부와, 상기 프레임의 하부에 형성되며 상기 구동부에 의해 상기 프레임의 일측과 타측 방향으로 이송될 수 있도록 형성되는 제2이송부와, 상기 제2이송부의 상부에 형성되며 상기 제2이송부에 의해 상기 강판의 상부면으로 상승되어 온도를 측정하는 제2측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치{A contact-type temperature measuring device for real-time measurement of the temperature of the steel plate being transported}
본 발명은 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 롤투롤을 통해 이송되는 강판의 상부면과 하부면에 각각 접촉되면서 온도를 측정할 수 있는 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치에 관한 것이다.
일반적으로 강판은 강철로 만든 철판을 의미하며, 강철 외에 다양한 금속재료와 합성수지재를 이용하여 사용되는 제품, 용도에 따라 다양한 형태로 제조되고 있다.
상기와 같은 강판의 경우 디스플레이의 패널을 안정적으로 지지하기 위한 백커버로 사용될 수 있으며, 강판의 두께가 얇을수록 초박형 및 초경량의 디스플레이 장치의 제조가 가능하게 된다.
특히 디스플레이의 백커버로 사용되는 강판은 무게를 가볍게 하기 위해 알루미늄 재질로 제조되고 있으며, 강판의 상부면은 도금되어 있어 유광으로 형성되고, 하부면은 고분자화합물이 도포되어 있어 검은색으로 형성된다.
즉, 강판의 상부면은 도금에 의해 빛이 반사되는 유광으로 형성되어 있어 적외선을 이용한 비접촉식 온도계를 이용하여 온도를 측정할 수 없고, 측정한다 하더라도 온도편차가 크게 발생하여 온도값을 측정할 수 없다는 문제점이 있었다.
이로 인해 종래의 경우 접촉식 온도계를 이용하여 롤투롤에 의해 이송되는 강판의 상부면과 하부면을 각각 수동으로 측정하여 기록하고 있으며, 접촉식 온도계의 경우 접촉부위가 날카롭게 형성되어 있기 때문에 접촉시 강판이 이송되면서 스크래치가 발생되는 문제점이 있었다.
또한 작업자에 의해 수동으로 측정되기 때문에 강판의 수평 방향으로 일측, 중앙, 타측을 측정하여 온도 분포를 파악해야 하는데, 강판이 큰 경우 작업자가 측정하기 어렵다는 문제점이 있었다.
특히, 강판은 상부면과 하부면의 재질이 달라 열전도율에 의해 온도가 달라져 상부면과 하부면의 같은 포인트에서 온도를 측정해야 하는데, 수동으로 하는 경우 이러한 포인트를 정확히 측정하기 어렵다는 문제점이 있었다.
한국특허 등록번호 제10-1455110호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 롤투롤을 통해 이송되는 강판을 정지시키지 않은 상태로 측정이 가능하며, 상부면과 하부면의 온도를 동시에 측정할 수 있는 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 이송되는 강판의 온도를 측정할 때 측정 위치의 상부면과 하부면을 동시에 접촉되도록 하여 강판이 휘지 않도록 방지하고, 접촉 중 강판 표면에 손상이나 스크래치를 발생시키지 않는 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 롤투롤을 통해 이송되는 강판의 양측으로 이송되면서 지정된 측정 위치에서 자동으로 접촉되도록 함으로써 강판의 전체적인 온도 분포를 확인할 수 있는 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치는 중앙이 개구되어 있어 롤투롤을 통해 이송되는 강판이 전면에서 후면으로 관통하여 통과될 수 있도록 형성되는 프레임과, 상기 프레임의 일측에 형성되며 외부 동력에 의해 회전력을 발생시키는 구동부와, 상기 프레임의 상부에 형성되며 상기 구동부에 의해 상기 프레임의 일측과 타측 방향으로 이송될 수 있도록 형성되는 제1이송부와, 상기 제1이송부의 하부에 형성되며 상기 제1이송부에 의해 상기 강판의 상부면으로 하강되어 온도를 측정하는 제1측정부와, 상기 프레임의 하부에 형성되며 상기 구동부에 의해 상기 프레임의 일측과 타측 방향으로 이송될 수 있도록 형성되는 제2이송부와, 상기 제2이송부의 상부에 형성되며 상기 제2이송부에 의해 상기 강판의 하부면으로 상승되어 온도를 측정하는 제2측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치의 상기 제1측정부와 상기 제2측정부는 승강실린더에 의해 위치가 가변되어 승강될 수 있도록 형성되는 승강대와, 상기 승강대의 일단에 형성되며 상기 강판에 접촉될 때 발생되는 충격력을 감소시키고 접촉압력을 일정하게 유지시키는 서스펜션과, 상기 서스펜션의 일단에 형성되는 지지대와, 상기 지지대의 양측면에 각각 형성되며 일단에는 상기 강판과 접촉되면 상기 강판의 이송방향을 따라 자유회전 되면서 접촉상태를 일정하게 유지하는 바퀴가 구비된 조절블록과, 상기 지지대의 일면 중앙에 형성되며 상기 지지대의 전면과 후면 방향으로 아치형상으로 이루어져 있어 상기 강판과 접촉되면 제베크효과를 이용하여 온도를 측정하는 측정단으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치의 상기 측정단은 상기 강판과 접촉되면 탄성력에 의해 상기 지지대 방면으로 삽입될 수 있도록 형성되며, 상기 바퀴보다 상기 강판에 먼저 접촉되도록 돌출되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치의 상기 측정단의 내측면에 형성되며 상기 측정단의 중앙에 탄성력을 부여하여 상기 측정단이 상기 강판과 접촉되었을 때 변형되지 않도록 지지하는 탄성단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치의 상기 제1이송부와 상기 제2이송부는 구동부에 의해 이송되도록 형성되어 있어 온도 측정 부위에 도달하면 상기 제1측정부와 상기 제2측정부가 상기 강판의 상부면과 하부면을 동시에 접촉하여 상기 강판의 휨 손상을 방지하고 온도를 측정하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치의 상기 제1측정부와 상기 제2측정부는 상기 제1이송부와 상기 제2이송부에 의해 상기 강판의 일측에서 타측방면으로 이동되면서 일정한 간격으로 상기 강판의 상부면과 하부면의 온도를 측정하여 상기 강판의 온도분포를 측정하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치에 의하면, 롤투롤을 통해 이송되는 강판을 정지시키지 않은 상태로 측정이 가능하며, 상부면과 하부면의 온도를 동시에 측정할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치에 의하면, 이송되는 강판의 온도를 측정할 때 측정 위치의 상부면과 하부면을 동시에 접촉되도록 하여 강판이 휘지 않도록 방지하고, 접촉 중 강판 표면에 손상이나 스크래치를 발생시키지 않는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치에 의하면, 롤투롤을 통해 이송되는 강판의 양측으로 이송되면서 지정된 측정 위치에서 자동으로 접촉되도록 함으로써 강판의 전체적인 온도 분포를 확인할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치의 전체적인 형태를 나타낸 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치의 제1측정부를 나타낸 정면확대도.
도 3은 본 발명에 따른 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치의 이송 상태를 나타낸 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치의 제1측정부의 구조를 나타낸 측면확대도.
도 5는 본 발명에 따른 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치의 온도 측정 상태를 나타낸 측면도.
도 6은 본 발명에 따른 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치의 강판에 접촉되는 상태를 나타낸 측면확대도.
도 7은 본 발명에 따른 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치의 제1측정부의 구조가 보강된 모습을 나타낸 측면확대도.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
본 발명은 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 롤투롤을 통해 이송되는 강판의 상부면과 하부면에 각각 접촉되면서 온도를 측정할 수 있는 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치의 전체적인 형태를 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치의 제1측정부를 나타낸 정면확대도이고, 도 3은 본 발명에 따른 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치의 이송 상태를 나타낸 측면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치의 제1측정부의 구조를 나타낸 측면확대도이고, 도 5는 본 발명에 따른 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치의 온도 측정 상태를 나타낸 측면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치의 강판에 접촉되는 상태를 나타낸 측면확대도이고, 도 7은 본 발명에 따른 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치의 제1측정부의 구조가 보강된 모습을 나타낸 측면확대도이다.
도 1 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이송 중인 강판(10)의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치는 중앙이 개구되어 있어 롤투롤을 통해 이송되는 강판(10)이 전면에서 후면으로 관통하여 통과될 수 있도록 형성되는 프레임(100)과, 프레임(100)의 일측에 형성되며 외부 동력에 의해 회전력을 발생시키는 구동부(200)와, 프레임(100)의 상부에 형성되며 구동부(200)에 의해 프레임(100)의 일측과 타측 방향으로 이송될 수 있도록 형성되는 제1이송부(300)와, 제1이송부(300)의 하부에 형성되며 제1이송부(300)에 의해 강판(10)의 상부면으로 하강되어 온도를 측정하는 제1측정부(500)와, 프레임(100)의 하부에 형성되며 구동부(200)에 의해 프레임(100)의 일측과 타측 방향으로 이송될 수 있도록 형성되는 제2이송부(400)와, 제2이송부(400)의 상부에 형성되며 제2이송부(400)에 의해 강판(10)의 하부면으로 상승되어 온도를 측정하는 제2측정부(600)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
프레임(100)은 정면에서 보았을 때 중앙이 개구되어 있어 롤투롤에 의해 이송되는 강판(10)이 프레임(100)의 중앙을 통과하여 이동될 수 있도록 구성되어 있으며, 강판(10)은 롤투롤을 통해 이송될 수 있도록 시트 형태로 연결되어 있다.
강판(10)의 구조는 알루미늄 재질로 형성되어 있으며, 하부면에는 고분자화합물이 도포 또는 코팅된 코팅층(11)이 형성되어 있어 상부면과 하부면의 열전도율에 차이가 있어 알루미늄으로 된 상부면의 온도와 고분자화합물로 이루어진 코팅층(11)의 하부면 온도를 각각 측정할 필요성이 있다.
즉, 강판(10)을 백커버로 제조하기 위한 생산공정에 맞춰 강판(10)의 온도를 제어해야 할 필요성이 있으며, 이를 위해 강판(10)의 동일한 위치에서 상부면과 하부면의 온도를 동시에 측정하여 강판(10)의 온도 분포를 확인해야 한다.
프레임(100)의 상부와 하부는 양측으로 돌출되어 있어 구동부(200)가 결합되기 위한 공간이 마련되어 있으며, 프레임(100)의 일측에는 구동력을 발생시키기 위한 구동부(200)가 결합되게 된다.
프레임(100)의 상부와 하부에는 각각 제1이송부(300)와 제2이송부(400)가 형성되어 프레임(100)의 일측과 타측 방향으로 구동부(200)에 의해 이송될 수 있도록 형성되며 제1이송부(300)에는 제1측정부(500)가 결합되고 제2이송부(400)에는 제2측정부(600)가 결합되게 된다.
구동부(200)는 제1이송부(300)와 제2이송부(400)를 동시에 이송시키기 위한 동력을 공급하기 위한 것으로, 프레임(100)의 일측에 결합되어 외부 동력에 의해 회전될 수 있도록 형성되는 구동모터(210)와, 구동모터(210)와 연결되어 회전력을 전달받고 상부와 하부 방면으로 회전력을 서로 다른 방향으로 제공하는 동력전달유닛(220)과, 프레임(100)의 상부 일측과 타측에 각각 형성되어 동력전달유닛(220)으로부터 전달되는 회전력에 의해 회전되어 제1이송부(300)재를 회전시키는 제1구동박스(230)와, 프레임(100)의 하부 일측과 타측에 각각 형성되어 동력전달유닛(220)으로부터 전달되는 회전력에 의해 회전되어 제2이송부(400)재를 회전시키는 제2구동박스(240)로 이루어져 있다.
구동모터(210)는 외부로부터 전력을 공급받아 정회전 및 역회전이 가능하도록 형성되어 있으며, 제1이송부(300)와 제2이송부(400)의 위치를 제어할 수 있도록 수치제어 기능이 포함되거나 브레이크 기능이 포함되어 있는 것이 바람직하다.
동력전달유닛(220)은 T자 형태로 이루어져 있어 중앙은 구동모터(210)의 회전축과 연결되고, 양단은 각각 제1구동박스(230)와 제2구동박스(240)에 연결되어 구동모터(210)가 회전되면 회전력을 전달받아 제1구동박스(230)와 제2구동박스(240)로 전달하게 된다.
이때 동력전달유닛(220)의 중앙에는 회전력을 90도로 전환하여 전달하기 위한 베벨기어가 형성되어 있어 구동모터(210)로부터 회전력을 전달받으면 일단과 타단이 각각 서로 다른 방향으로 회전되게 되고, 이로 인해 제1구동박스(230)와 제2구동박스(240) 동력전달유닛(220)과 결합되어 있는 제1구동박스(230)와 제2구동박스(240)는 서로 다른 방향으로 회전되게 된다.
제1구동박스(230)와 제2구동박스(240)의 내부도 베벨기어가 형성되어 있어 동력전달유닛(220)으로부터 전달되는 회전력을 90도로 전환하여 전달받을 수 있게 된다.
또한 제1구동박스(230)와 제2구동박스(240) 내부에는 각각 제1체인(231)기어와 제2체인(241)기어가 형성되어 있으며, 프레임(100)의 상부 일측과 타측에 각각 위치된 2개의 제1구동박스(230)는 제1체인(231)으로 연결되어 제1체인(231)기어의 회전력을 따라 제1체인(231)이 순환될 수 있게 되고, 프레임(100)의 하부 일측과 타측에 각각 위치된 2개의 제2구동박스(240)는 제2체인(241)으로 연결되어 제2체인(241)기어의 회전력을 따라 제2체인(241)이 순환될 수 있게 된다.
이때 제1체인(231)은 제1이송부(300)와 결합되어 있고, 제2체인(241)은 제2이송부(400)와 결합되어 있어 구동모터(210)의 회전방향에 따라 제1체인(231)과 제2체인(241)이 동시에 작동할 수 있게 된다.
이때 동력전달유닛(220)에 의해 전달되는 회전방향이 서로 다르게 구성되어 있어 제1체인(231)과 제2체인(241)에 결합되는 제1이송부(300)와 제2이송부(400)는 서로 반대 위치에 결합되어 이송방향이 동일하게 되도록 형성된다.
즉, 서로 같은 방향으로 이동될 수 있도록 하기 위해 제1이송부(300)는 제1체인(231)의 하부측에 결합되고, 제2이송부(400)는 제2체인(241)의 상부측에 결합되어 있어 제1체인(231)기어와 제2체인(241)기어가 반대방향으로 회전되더라도 제1체인(231)과 제2체인(241)의 결합위치에 의해 서로 동일한 방향으로 이동될 수 있게 된다.
이로 인해 제1체인(231)과 제2체인(241)을 따라 제1이송부(300)와 제2이송부(400)가 동시에 같은 방향으로 이동될 수 있게 된다.
제1이송부(300)는 프레임(100)의 상부에 위치되어 하부에 제1측정부(500)가 형성되고, 제2이송부(400)는 프레임(100)의 하부에 위치되어 상부에 제2측정부(600)가 형성되어 있다.
즉, 제1이송부(300)와 제2이송부(400)는 서로 동일한 구조로 형성되어 있으며, 상하가 반전된 형태로 배치되어 있는 것이다.
제1이송부(300)는 프레임(100)의 상부에 일측에서 타측 방면으로 배치되는 제1이송레일(310)과, 제1이송레일(310)에 결합되어 제1이송레일(310)을 따라 프레임(100)의 일측 또는 타측 방향으로 슬라이딩될 수 있도록 형성되는 제1이송블록(320)과, 제1이송블록(320)의 상부에 결합되며 제1체인(231)에 고정되어 제1체인(231)의 이송방향을 따라 이송되는 제1이송대(330)와, 제1이송대(330)에 결합되어 상기 제1측정부(500)를 상하로 승강시키는 제1승강실린더(340)로 이루어져 있다.
제2이송부(400)는 프레임(100)의 하부에 일측에서 타측 방면으로 배치되는 제2이송레일(410)과, 제2이송레일(410)에 결합되어 제2이송레일(410)을 따라 프레임(100)의 일측 또는 타측 방향으로 슬라이딩될 수 있도록 형성되는 제2이송블록(420)과, 제2이송블록(420)의 상부에 결합되며 제2체인(241)에 고정되어 제2체인(241)의 이송방향을 따라 이송되는 제2이송대(430)와, 제2이송대(430)에 결합되어 상기 제2측정부(600)를 상하로 승강시키는 제2승강실린더(440)로 이루어져 있다.
제1이송부(300)와 제2이송부(400)는 서로 동일한 구조를 가지고 있으므로, 구조 및 작동원리에 대해서는 제1이송부(300)를 기준으로 설명한다.
제1이송부(300)는 구동부(200)에 의해 제1기어박스에 형성된 제1체인(231)기어가 회전되고, 제1체인(231)기어에 맞물려 연결되어 있는 제1체인(231)이 제1체인(231)기어를 따라 이동하게 된다.
제1체인(231)은 제1이송대(330)에 결합되어 있어 제1이송대(330)가 제1체인(231)을 따라 프레임(100)의 일측 또는 타측으로 이송될 수 있게 되고, 제1이송대(330)는 제1이송레일(310)에 결합되어 수평방향으로 슬라이딩되는 제1이송블록(320)에 고정되어 있어, 제1체인(231)이 구동되면 제1이송블록(320)이 제1이송레일(310)을 따라 구속된 상태로 슬라이딩되면서 상하 요동없이 안정적으로 이송될 수 있게 된다.
제1이송부(300)와 제2이송부(400)가 같은 방향으로 이송될 수 있도록 하기 위해 제1체인(231)에 결합되는 제1이송대(330)는 제1체인(231)의 하부측에 결합되고, 제2체인(241)에 결합되는 제2이송대(430)는 제2체인(241)의 상부측에 결합되어 제1구동박스(230)와 제2구동박스(240)에 전달되는 회전방향이 상이하더라도 제1체인(231)과 제2체인(241)에 결합된 위치에 의해 서로 같은 방향으로 수평 이송될 수 있게 된다.
또한 제1이송부(300)에 형성된 제1승강실린더(340)는 제1측정부(500)가 결합되게 되는데, 강판(10)의 상부면에 제1측정부(500)가 하강될 수 있도록 하기 위해 제1승강실린더(340)는 하부 방면으로 로드가 돌출될 수 있도록 위치된다.
제2이송부(400)에 형성된 제2승강실린더(440)는 제2측정부(600)가 결합되게 되는데, 강판(10)의 하부면에 제2측정부(600)가 하강될 수 있도록 하기 위해 제2승강실린더(440)는 상부 방면으로 로드가 돌출될 수 있도록 위치된다.
제1측정부(500)와 제2측정부(600)는 구동부(200)에 의해 이송되는 제1이송부(300)와 제2이송부(400)를 따라 위치가 가변될 수 있게 되며, 제1승강실린더(340)와 제2승강실린더(440)에 의해 강판(10)의 상부면과 하부면에 각각 접촉되어 온도를 측정할 수 있게 된다.
또한 제1측정부(500)와 제2측정부(600)는 승강실린더에 의해 위치가 가변되어 승강될 수 있도록 형성되는 승강대(510, 610)와, 승강대(510, 610)의 일단에 형성되며 강판(10)에 접촉될 때 발생되는 충격력을 감소시키고 접촉압력을 일정하게 유지시키는 서스펜션(520, 620)과, 서스펜션(520, 620)의 일단에 형성되는 지지대(530, 630)와, 지지대(530, 630)의 양측면에 각각 형성되며 일단에는 강판(10)과 접촉되면 강판(10)의 이송방향을 따라 자유회전 되면서 접촉상태를 일정하게 유지하는 바퀴(560, 660)가 구비된 조절블록(550, 650)과, 지지대(530, 630)의 일면 중앙에 형성되며 지지대(530, 630)의 전면과 후면 방향으로 아치형상으로 이루어져 있어 강판(10)과 접촉되면 제베크효과를 이용하여 온도를 측정하는 측정단(540, 640)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 측정단(540, 640)은 강판(10)과 접촉되면 탄성력에 의해 지지대(530, 630) 방면으로 삽입될 수 있도록 형성되며, 바퀴(560, 660)보다 강판(10)에 먼저 접촉되도록 돌출되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한 측정단(540, 640)의 내측면에 형성되며 측정단(540, 640)의 중앙에 탄성력을 부여하여 측정단(540, 640)이 강판(10)과 접촉되었을 때 변형되지 않도록 지지하는 탄성단(541, 641)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
제1측정부(500)와 제2측정부(600)는 제베크효과를 이용한 열전대를 이용하여 강판(10)에 접촉되면 온도를 측정하도록 구성되어 있으며, 제1측정부(500)와 제2측정부(600)는 구조가 서로 동일하고 측정 방향만 상이하므로 제1측정부(500)를 기준으로 설명하기로 한다.
제1승강대(510)는 제1이송부(300)에 형성된 제1승강실린더(340)의 로드에 결합되어 제1승강실린더(340)에 의해 상하로 승강되면서 강판(10)에 접촉되거나 이격될 수 있도록 지지하기 위해 형성된다.
제1지지대(530)는 제1승강대(510)로부터 이격되어 형성되며 일면 중앙에는 강판(10)에 접촉되기 위한 제1측정단(540)이 결합되고, 양측면에는 강판(10)과 접촉되어 자유 회전되는 제1바퀴(560)가 결합된 제1조절블록(550)이 결합될 수 있도록 형성되어 있다.
제1서스펜션(520)은 제1승강대(510)와 제1지지대(530) 사이에 위치되어 강판(10)에 제1측정단(540)과 제1조절블록(550)의 제1바퀴(560)가 접촉되었을 때 발생되는 충격력에 따라 제1지지대(530)가 제1승강대(510) 방면으로 이동되도록 하여 접촉시 발생되는 충격력을 감소시키고 접촉압력을 일정하게 유지시키기 위해 사용된다.
이때 제1서스펜션(520)은 다수 개가 형성되어 있는 것이 바람직하며, 중앙에는 승강용 지지축이 형성되고 외주면에는 코일스프링이 형성되어 있어 충격력이 발생되면 지지축을 따라 제1지지대(530)가 제1승강대(510)를 향해 수직하게 이동되고, 코일스프링의 탄성력에 의해 접촉 압력을 안정적으로 유지시킬 수 있게 된다.
제1조절블록(550)은 제1지지대(530)의 양측에 각각 위치되어 제1측정단(540)의 마모 상태나 돌출상태에 따라 상하로 위치를 조절하여 제1바퀴(560)가 접촉되는 높낮이를 가변시킬 수 있게 된다.
또한 제1조절블록(550)에 형성된 제1바퀴(560)는 우레탄으로 형성되어 있어 강판(10)과 접촉되는 표면에 스크래치나 손상이 발생되지 않도록 방지하며, 제1바퀴(560)의 내주면에는 볼베어링이 형성되어 있어 강판(10)의 이송속도에 맞춰 외주면이 자유 회전될 수 있게 된다.
이때 제1측정단(540)이 제1바퀴(560)보다 강판(10) 방향으로 돌출되어 있어 제1측정부(500)가 하강되었을 때 제1측정단(540)이 먼저 강판(10)에 접촉되도록 형성되어 있으며, 제1바퀴(560)는 제1측정단(540)이 강판(10)이 접촉된 후 탄성력에 의해 강판(10)에 밀착되면 제1바퀴(560)가 접촉되게 된다.
이를 통해 항상 제1측정단(540)이 먼저 강판(10)에 접촉되어 열기전력을 통한 온도를 측정할 수 있도록 하며, 제1바퀴(560)는 제1지지대(530)와 강판(10) 사이의 간격을 일정하게 유지시켜 제1측정단(540)이 안정적으로 강판(10)에 접촉된 상태로 유지시킬 수 있게 된다.
또한 제1측정단(540)은 중앙이 강판(10)에 접촉되면 양단이 제1지지대(530) 방향으로 삽입되도록 하거나 아치형상의 탄성력에 의해 중앙이 제1지지대(530) 방면으로 가압되어 접촉된 상태로 유지되도록 하는 것이 바람직하다.
제1측정단(540)은 제1지지대(530)의 일면 중앙에서 강판(10)의 이송 방향을 따라 제1지지대(530)의 전면과 후면 방향으로 길게 배치된 아치 형상으로 이루어져 있어 강판(10)의 이송방향과 평행하게 제1측정단(540)이 형성되게 된다.
제1측정단(540)의 아치 형상이 강판(10)의 이송방향과 평행하게 형성되기 때문에 제1측정단(540)이 하강되어 강판(10)에 접촉되더라도 강판(10) 표면에 저항이 발생되지 않고 아치 형상을 따라 강판(10)이 이동되므로 스크래치나 손상이 발생되지 않게 된다.
또한 제1측정단(540)은 중앙이 제1지지대(530)로부터 이격되어 돌출되는 형태로 형성되어 있고 양단은 제1지지대(530) 내부로 삽입되어 있기 때문에 강판(10)에 접촉되면 중앙은 제1지지대(530) 방면으로 가압되어 자체 탄성력에 의해 충격력을 감소시킬 수 있게 되며, 접촉된 상태를 안정적으로 유지시켜 온도를 측정할 수 있게 된다.
또한 제1지지대(530) 내부에는 제1측정단(540)과 연결되는 열전대가 마련되어 있어 제1측정단(540)이 강판(10)에 접촉되었을 때 발생되는 온도에 따라 열기전력이 발생되게 된다.
또한 제1지지대(530)의 외면에는 단자가 마련되어 있어 외부에 형성된 열기전력측정기가 단자를 통해 제1지지대(530) 내부에 형성된 열전대와 전기적으로 연결될 수 있게 된다.
즉, 제1측정단(540)은 제1지지대(530) 내부에 형성된 열전대가 강판(10)과 접촉되기 위해 노출된 부위를 의미할 수 있으며, 제1측정단(540)을 통해 강판(10)에 접촉되면 열기전력측정기에서 온도를 파악할 수 있게 된다.
제1측정단(540)은 아치 형상으로 형성되어 있기 때문에 중앙에 가압되는 힘이 과도하게 증가되면 아치 형상에 영구 변형이 발생되어 강판(10)에 안정적으로 접촉되지 못하는 경우가 발생되므로 제1측정단(540)의 내측면에는 제1지지대(530)와 연결되어 탄성력을 부가하는 제1탄성단(541)이 마련된다.
제1탄성단(541)은 양단은 제1지지단의 일면에 형성되어 고정되며, 중앙은 제1측정단(540)의 내측면 중앙에 부착되어 제1측정단(540)이 강판(10)에 접촉되어 가압되었을 때 압착되었다가 강판(10)으로부터 이격되면 압착된 제1탄성단(541)이 복귀되면서 제1측정단(540)의 중앙을 밀어내 원래 형상으로 복원시킬 수 있게 된다.
제1탄성단(541)은 하나의 스프링과 동일한 역할을 수행할 수 있게 되며, 열전대에서 측정되는 열기전력에 오류를 발생시키지 않도록 외주면은 절연 처리된 상태로 제1측정단(540)과 접촉되도록 하는 것이 바람직하다.
제2측정부(600)의 작동원리나 구성요소도 제1측정부(500)와 동일하며, 강판(10)의 하부면 방향으로 상승되도록 하는 점만 상이하므로 생략하기로 한다.
또한 제1이송부(300)와 제2이송부(400)는 구동부(200)에 의해 이송되도록 형성되어 있어 온도 측정 부위에 도달하면 제1측정부(500)와 제2측정부(600)가 강판(10)의 상부면과 하부면을 동시에 접촉하여 강판(10)의 휨 손상을 방지하고 온도를 측정하는 것을 특징으로 한다.
또한 제1측정부(500)와 제2측정부(600)는 제1이송부(300)와 제2이송부(400)에 의해 강판(10)의 일측에서 타측방면으로 이동되면서 일정한 간격으로 강판(10)의 상부면과 하부면의 온도를 측정하여 강판(10)의 온도분포를 측정하는 것을 특징으로 한다.
제1이송부(300)와 제2이송부(400)는 구동부(200)에 의해 동시에 이동되도록 형성되어 있으며, 이로 인해 프레임(100)의 일측에서 타측 방향으로 일정한 간격으로 이동된 후 제1승강실린더(340)와 제2승강실린더(440)를 이용하여 제1측정부(500)와 제2측정부(600)를 강판(10)의 상부면과 하부면에 접촉시킬 수 있게 된다.
이때 제1측정부(500)와 제2측정부(600)는 강판(10)의 상부면과 하부면에 동시에 접촉되기 때문에 이송 중인 강판(10)의 상부면과 하부면은 안정적으로 지지할 수 있게 되고, 이를 통해 강판(10)이 휘어지는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한 제1이송부(300)와 제2이송부(400)는 설정된 간격을 따라 구동부(200)를 통해 이동된 후 제1승강실린더(340)와 제2승강실린더(440)를 이용하여 제1측정부(500)와 제2측정부(600)를 강판(10)에 접촉시켜 온도를 측정하게 되므로, 이송 중인 강판(10)의 일측에서 타측까지 온도 분포를 파악할 수 있게 된다.
롤투롤을 통해 생산되는 강판(10)의 표면은 일측부터 타측까지 온도가 일정하게 유지되어야 하며, 특정 부위의 온도가 저하되거나 강판(10) 전체의 온도가 저하되면 생산공정 내에서 작업 불량이 발생되므로 전체적으로 온도가 일정한 상태로 유지되어야 한다.
이를 위해 제1측정부(500)와 제2측정부(600)는 강판(10)의 일측에서 타측 방향으로 일정한 간격으로 상부면과 하부면의 온도를 측정한 후 제어부가 측정된 온도를 디스플레이로 표시하여 온도 변화가 발생되는 구간을 표시하고, 작업자를 통해 조치하거나 생산공정 내의 히터의 작동유무를 결정하여 온도를 설정된 온도로 유지시키도록 제어할 수도 있게 된다.
일반적으로 강판(10)의 온도를 측정하기 위해 제1이송부(300)와 제2이송부(400)는 강판(10)의 일측에서 타측 방향으로 3가지 포인트에서 측정하는 것이 바람직하며, 강판(10)의 상부면과 하부면을 동시에 측정함으로써 측정시간을 단축하고 측정시 발생하는 강판(10)의 손상도 최소화시킬 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치에 의하면, 롤투롤을 통해 이송되는 강판을 정지시키지 않은 상태로 측정이 가능하며, 상부면과 하부면의 온도를 동시에 측정할 수 있고, 이송되는 강판의 온도를 측정할 때 측정 위치의 상부면과 하부면을 동시에 접촉되도록 하여 강판이 휘지 않도록 방지하고, 접촉 중 강판 표면에 손상이나 스크래치를 발생시키지 않으며, 롤투롤을 통해 이송되는 강판의 양측으로 이송되면서 지정된 측정 위치에서 자동으로 접촉되도록 함으로써 강판의 전체적인 온도 분포를 확인할 수 있는 효과가 있다.
이상과 같이 본 발명은, 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.
10 : 강판 11 : 코팅층
100 : 프레임 200 : 구동부
210 : 구동모터 220 : 동력전달유닛
230 : 제1구동박스 231 : 제1체인
240 : 제2구동박스 241 : 제2체인
300 : 제1이송부 310 : 제1이송레일
320 : 제1이송블록 330 : 제1이송대
340 : 제1승강실린더 400 : 제2이송부
410 : 제2이송레일 420 : 제2이송블록
430 : 제2이송대 440 : 제2승강실린더
500 : 제1측정부 510 : 제1승강대
520 : 제1서스펜션 530 : 제1지지대
540 : 제1측정단 541 : 제1탄성단
550 : 제1조절블록 560 : 제1바퀴
600 : 제2측정부 610 : 제2승강대
620 : 제2서스펜션 630 : 제2지지대
640 : 제2측정단 641 : 제2탄성단
650 : 제2조절블록 660 : 제2바퀴

Claims (6)

  1. 중앙이 개구되어 있어 롤투롤을 통해 이송되는 강판이 전면에서 후면으로 관통하여 통과될 수 있도록 형성되는 프레임과;
    상기 프레임의 일측에 형성되며 외부 동력에 의해 회전력을 발생시키는 구동부와;
    상기 프레임의 상부에 형성되며 상기 구동부에 의해 상기 프레임의 일측과 타측 방향으로 이송될 수 있도록 형성되는 제1이송부와;
    상기 제1이송부의 하부에 형성되며 상기 제1이송부에 의해 상기 강판의 상부면으로 하강되어 온도를 측정하는 제1측정부와;
    상기 프레임의 하부에 형성되며 상기 구동부에 의해 상기 프레임의 일측과 타측 방향으로 이송될 수 있도록 형성되는 제2이송부와;
    상기 제2이송부의 상부에 형성되며 상기 제2이송부에 의해 상기 강판의 하부면으로 상승되어 온도를 측정하는 제2측정부;를 포함하고,
    상기 제1측정부와 상기 제2측정부는
    승강실린더에 의해 위치가 가변되어 승강될 수 있도록 형성되는 승강대와;
    상기 승강대의 일단에 형성되며 상기 강판에 접촉될 때 발생되는 충격력을 감소시키고 접촉압력을 일정하게 유지시키는 서스펜션과;
    상기 서스펜션의 일단에 형성되는 지지대와;
    상기 지지대의 양측면에 각각 형성되며 일단에는 상기 강판과 접촉되면 상기 강판의 이송방향을 따라 자유회전 되면서 접촉상태를 일정하게 유지하는 바퀴가 구비된 조절블록과;
    상기 지지대의 일면 중앙에 형성되며 상기 지지대의 전면과 후면 방향으로 아치형상으로 이루어져 있어 상기 강판과 접촉되면 제베크효과를 이용하여 온도를 측정하는 측정단;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는
    이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 측정단은 상기 강판과 접촉되면 탄성력에 의해 상기 지지대 방면으로 삽입될 수 있도록 형성되며, 상기 바퀴보다 상기 강판에 먼저 접촉되도록 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는
    이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 측정단의 내측면에 형성되며 상기 측정단의 중앙에 탄성력을 부여하여 상기 측정단이 상기 강판과 접촉되었을 때 변형되지 않도록 지지하는 탄성단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1이송부와 상기 제2이송부는 구동부에 의해 이송되도록 형성되어 있어 온도 측정 부위에 도달하면 상기 제1측정부와 상기 제2측정부가 상기 강판의 상부면과 하부면을 동시에 접촉하여 상기 강판의 휨 손상을 방지하고 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는
    이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제1측정부와 상기 제2측정부는 상기 제1이송부와 상기 제2이송부에 의해 상기 강판의 일측에서 타측방면으로 이동되면서 일정한 간격으로 상기 강판의 상부면과 하부면의 온도를 측정하여 상기 강판의 온도분포를 측정하는 것을 특징으로 하는
    이송 중인 강판의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 접촉식 온도측정 장치.
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