KR19980043357A - Hot Rolled Sheet Speed Measuring Device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 열연 판속도 측정장치에 관한 것으로서, 스탠드 사이에 설치되는 루퍼 롤러의 일측에 검출용 치구를 설치하고, 상기 검출용 치구에서 유효 검출거리만큼 이격되게 와류형 근접 센서를 설치한 후에 상기 루퍼롤러의 1회전 시간을 검출하고 이를 기초로 루퍼롤러의 각속도 및 원주 속도를 구한 후, 루퍼롤러와 판이 접촉되지 않거나 판이 슬립되는 것을 고려하여 원주속도가 선진율 평가게인과 작업롤의 원속도의 곱 보다 큰 경우의 값을 스탠드 출측 판속도로 판단하였으므로, 선진율의 측정이 불가능한 압연 공정시 스탠드 출측 판속도를 측정하여 작업롤의 원주 속도를 설정하여 양호한 통판성을 얻을 수 있어 판파단이나 판꼬임이 방지되어 수율이 향상되고, 측정장치의 설치 및 유지 보수가 간편하여 제조단가가 절감된다.The present invention relates to a hot-rolled sheet speed measuring apparatus, wherein a jig for detecting is installed on one side of a looper roller provided between stands, and the vortex type proximity sensor is installed to be spaced apart by an effective detection distance from the jig. After detecting one rotation time of the roller and calculating the angular speed and the circumferential speed of the looper roller, the circumferential speed is multiplied by the advance rate gain and the original speed of the work roll in consideration of the looper roller not contacting the plate or the plate slipping. Since the value of larger value was judged as stand exit speed, it is possible to measure the stand exit speed in the rolling process where the rate of advancement cannot be measured. This prevents the yield to be improved, and the manufacturing cost is reduced because the installation and maintenance of the measuring device is simple.
Description
본 발명은 열연 판속도 측정장치에 관한 것으로서, 특히 검출범위에 들어오는 물체를 비접촉 검출할 수 있는 와류형 근접센서(eddy current type proximity sensor)를 검출용 치구에 근접하게 설치하고, 검출용 치구를 루퍼롤러(looper roller)에 장착하여, 스탠드 출측을 통과한 판이 이송됨에 따라 루퍼롤러가 동기화되어 회전할 때, 상기 근접센서가 검출용 치구의 이동상태를 검출함으로서 루퍼롤러의 회전 속도를 측정하여 그 속도를 기준으로 판속도를 계산하여 정화갛게 판속을 측정할 수 있는 열연 판속도 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hot-rolled sheet velocity measuring device, and in particular, an eddy current type proximity sensor capable of non-contact detection of an object entering a detection range is provided in close proximity to the detection jig, and the detection jig is looper. When the looper roller is synchronized and rotated as the plate passed through the stand exit is transferred to the looper roller, the proximity sensor detects the movement state of the detection jig and measures the rotational speed of the looper roller. It relates to a hot rolled sheet speed measuring device that can measure the plate speed red purified by calculating the sheet speed on the basis of.
열간 압연 공정시 압연 영역(roll bite)에서 중립점을 기준으로 입측에서는 후진율에 의해 판의 진입 속도가 작업롤(work roll)의 원주 속도 보다 느리고, 출측에서는 선진율에 의해 판의 속도가 작업롤의 원주 속도보다 빠르게 된다. 그런데 일정 조건에서의 스탠드간 메스 프로우(mass flow)가 균형을 이루어 양호한 통판성을 얻기 위해서는 n번째 스탠드와 n+1번째 스탠드간의 원주 속도가 적정한 비율로 설정되어야 한다.In the hot rolling process, the entry speed of the plate is slower than the circumferential speed of the work roll due to the retraction rate at the entrance side based on the neutral point in the roll bite. It is faster than the circumferential speed of the roll. However, in order to balance mass flow between the stands under certain conditions and to obtain good mail flow, the circumferential speed between the n th stand and the n + 1 th stand must be set at an appropriate ratio.
압연 이론적인 면에서 살펴보면, 압연시 사상압연 출측의 판속도는 미리 결정된 상태에서 주어진 통과 스케줄(pass schedule)에 따라 결정된 판두께에 의해 하기 식(1)과 같은 메스 프로우 법칙에 따라 식(2)의 관계에 의해 스탠드 출측 판속도를 예측하며, 식(3)과 같이 선진율과의 관계로부터 작업롤의 원주속도가 결정된다.In terms of the rolling theory, the plate velocity on the exit of the filament rolling during rolling is determined according to the Mesprow's law as shown in Equation (1) according to the plate thickness determined according to the pass schedule given in the predetermined state. The stand exit plate speed is predicted by the relation of), and the circumferential speed of the work roll is determined from the relationship with the advance rate as shown in Equation (3).
hi·Vi = hL·VL--------- (1) hi · Vi = h L · V L --------- (1)
Vi = hL·VL/hi --------- (2) Vi = h L · V L / hi --------- (2)
VRi = Vi/(1+fi) --------- (3)V R i = Vi / (1 + fi) --------- (3)
여기서 VL은 루퍼롤러의 원주 속도이고, h는 판두께, V는 판속도, VR은 작업롤의 원속도, f는 선진율이고, i는 스탠드 번호이다.Where V L is the circumferential speed of the looper roller, h is the plate thickness, V is the plate speed, V R is the original speed of the work roll, f is the advance rate, and i is the stand number.
그러나 실제 압연 공정시 선진율을 측정하는 것은 불가능하기 때문에 압연시 실측이 가능한 작업롤의 원주 속도와 판속도를 정확하게 측정하여 회귀 분석 방법 등에 의해 선진율을 알아야만 동일한 압연 작업시 작업롤의 원주 속도를 작정하게 설정할 수 있어 양호한 통판성을 확보하여 선진율을 예상함으로써, 판파단이나 판꼬임 등의 불량 발생을 방지할 수 있다.However, since it is impossible to measure the advance rate in the actual rolling process, it is necessary to accurately measure the circumferential speed and plate speed of the work roll that can be measured during rolling, and to know the advance rate by regression analysis, etc. It can be set intentionally, and it is possible to prevent the occurrence of defects such as plate breaking and plate twisting by predicting the advancement rate by securing good mailing properties.
종래 기술에 따른 열압연 공정시의 판속 측정 방법은 대한민국 특허 출원번호 제 92-292417호에 언급되어 있는 바와 같이, 스탠드 입측 판속 측정치와, 스탠드 출측 측정치 및 입축 판두께 측정치로서 메스 프로우 일정법칙을 적용한 텐덤 압연기의 속도 제어 장치에 대하여 언급하고 있으며, NSC 등의 제철소에서는 사상압연 공정시 X-선이나 레이저를 이용한 비접촉식 판속도 측정 장치를 사용하고 있다.As mentioned in Korean Patent Application No. 92-292417, the method of measuring the plate speed in the hot rolling process according to the prior art uses the Mesprow constant law as the stand entry plate measurement value, the stand exit measurement value, and the sheet thickness measurement value. The speed control device of the applied tandem rolling mill is mentioned. In steel mills such as NSC, non-contact plate speed measuring device using X-ray or laser is used in finishing rolling process.
상기와 같은 종래 기술에 따른 열연 판속도 측정장치는 스탠드간 스프레이와 롤 냉각수 등으로 인하여 판상에 수막이 형성되어 있는 등 열악한 환경에서 정확도가 떨어지고, 측정 장치의 제작 및 유지 보수에 많은 비용이 소요되는 등의 문제점이 있다.Hot rolled sheet speed measuring apparatus according to the prior art as described above, the accuracy is poor in a poor environment, such as a water film is formed on the plate due to the spray between the stand and the coolant of the roll, and the manufacturing and maintenance of the measuring device is expensive There is such a problem.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 루퍼롤러의 일측에 검출용 치구를 설치하고, 상기 검출용 치구와 인접되도록 와류형 근접센서를 설치하여, 상기 루퍼롤러의 회전시간을 와류형 근접센서로 검출하고 이를 환산하여 판속을 측정할 수 있어 증기나 판상의 수막등으로 인한 열악한 작업 환경에서도 설치가 용이한 저가의 검출 장비로서 판속을 정확하게 측정할 수 있어 판의 불량 발생을 방지하고, 판속 측정 장비의 유지 보수가 편리한 열연 판속도 측정장치를 제공함에 있다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to install a jig for detection on one side of the looper roller, by installing a vortex type proximity sensor to be adjacent to the detection jig, the rotation of the looper roller It is possible to measure the speed by measuring the time with a vortex type proximity sensor and convert it into a low cost detection equipment that is easy to install even in the harsh working environment caused by steam or plate water film. It is to provide a hot rolled sheet speed measuring device to prevent the damage, and easy to maintain the plate measuring equipment.
도 1 은 본 발명에 따른 와류형 근접센서를 이용한 열연 판속도 측정 장치의 개략도.1 is a schematic diagram of an apparatus for measuring hot rolled sheet speed using a vortex type proximity sensor according to the present invention;
도 2 는 도 1에서의 검출 치구의 개략도.FIG. 2 is a schematic diagram of the detection jig of FIG. 1. FIG.
도 3 은 루퍼롤러의 단면도.3 is a cross-sectional view of the looper roller.
도 4 는 본 발명에 따른 열연 판속도 측정장치의 신호 흐름도.4 is a signal flow diagram of a hot rolled sheet velocity measuring apparatus according to the present invention.
도 5 는 루퍼롤러의 1회전에 따른 시간처리 흐름도.5 is a flow chart of time processing according to one rotation of the looper roller.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 루퍼롤러11 : 루퍼롤러 아암10: Looper Roller 11: Looper Roller Arm
12 : 검출용 치구13 : 고정용 볼트12: jig for detection 13: fixing bolt
14 : 근접센서 고정용 지지대15 : 근접센서14: support for fixing the proximity sensor 15: proximity sensor
16 : 케이블17 : 앰프16 cable 17 amplifier
18 : 루퍼롤러 네크부19 : 센싱 코일18: looper neck portion 19: sensing coil
20 : 센서 헤드21 : 타이머20: sensor head 21: timer
22 : 연산기23 : 비교기22: calculator 23: comparator
24 : 컴퓨터 시스템25 : 속도 조절기24 computer system 25 speed controller
26 : 롤속도 처리기27 : 워크 롤26: roll speed processor 27: work roll
28 : 구동모터30 : 신호 검출부28: drive motor 30: signal detector
40 : 롤속도 조절부40: roll speed adjustment unit
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열연 판속도 측정장치의 특징은;Features of the hot rolled sheet speed measuring apparatus according to the present invention for achieving the above object;
열연 압연공정에서 스탠드의 사이에 설치되어 있는 루퍼롤러와;A looper roller installed between the stands in the hot rolling process;
상기 루퍼 롤러의 일측 원주면에 고정되어 있는 검출용 치구와;A detection jig fixed to one circumferential surface of the looper roller;
상기 검출용 치구에 근접하여 설치되어 있어 검출용 치구의 이동상태를 검출하여 상기 루퍼 롤러의 회전 속도를 측정하는 와류형 근접센서부와;A vortex type proximity sensor unit disposed close to the detection jig for detecting a moving state of the detection jig and measuring the rotational speed of the looper roller;
상기 와류형 근접센서부에서 얻어진 회전 속도로부터 스탠드 출측 판속도를 얻는 계산부를 구비함에 있다.And a calculation unit for obtaining a stand exiting plate speed from the rotational speed obtained by the vortex type proximity sensor unit.
이하, 본 발명에 따른 열연 판속도 측정장치에 관하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a hot rolled sheet speed measuring apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 와류형 근접센서를 이용한 열연 판속도 측정 장치의 개략도로서, 루퍼롤러 부분만을 도시한 예이다.1 is a schematic diagram of an apparatus for measuring a hot rolled sheet speed using a vortex type proximity sensor according to the present invention.
먼저, 스탠드 사이에 설치되어 판의 장력을 유지시켜 롤장력(roll force)을 완화시키고 메스프로우를 안정화시키는 루퍼롤러(10)는 그 일측이 연장되어진 루퍼롤러 네크부(18)가 루퍼롤러 아암(11)에 삽입 결합되어 판진행 방향으로 회전하고, 상기 루퍼롤러(10)의 네크부(18)와 접한 원주면에 검출용 치구(12)가 고정 설치되어 있다.First, the looper roller 10 installed between the stands to maintain the tension of the plate to relieve the roll force and stabilize the mesprow has the looper roller neck 18 whose one side is extended to the looper roller arm. The jig for detection 12 is fixedly installed on the circumferential surface of the looper roller 10 in contact with the neck portion 18 of the looper roller 10.
상기 검출용 치구(12)는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 고정부(12A)와 돌출부(12B)로 구성되어 있고, 그 크기는 소정 크기, 예를 들어 철금속 검출 물체의 표준 크기인 두께 1mm, 높이 15mm, 폭 15mm가 표준이므로 이를 기준으로 형성하되, 검출용 치구(12)의 폭이 너무 크면 루퍼롤러(10)가 회전하여 유효 검출 범위에 들어오는 시간을 측정할 때 오차가 유발되므로 측정 오차를 최소화하기 위하여 둘출부(12B)의 폭을 측정에는 충분하나 오차를 유발하지 않는 정도의 크기, 예를 들어 5mm 정도로 형성하였다. 도 3에 도시되어 있듯이 상기 루퍼롤러(10)가 회전함에 따라 검출용 치구(12)도 함께 회전하게 된다.As shown in Fig. 2, the detecting jig 12 is composed of a fixed portion 12A and a protrusion 12B, the size of which is a predetermined size, for example, a thickness that is a standard size of the ferrous metal detection object. Since 1mm, 15mm in height, and 15mm in width are standard, it is formed based on this. However, if the width of the detection jig 12 is too large, an error is caused when the looper roller 10 rotates to measure the time to enter the effective detection range. In order to minimize the error, the width of the head portion 12B is sufficient to measure the size of the degree that does not cause an error, for example, was formed about 5mm. As shown in FIG. 3, as the looper roller 10 rotates, the detection jig 12 also rotates together.
또한, 상기 검출용 치구(12)에서 유효 검출거리(C1) 만큼 이격하여 와류형 근접센서(15)가 센서 고정용지지대(14) 및 고정볼트(13)에 의해 루퍼롤러 아암(11) 상측에 고정되어 있으며, 상기의 와류형 근접센서(15)는 동축 케이블(16)을 통하여 앰프(17)를 지나 도 4에 도시되어 있는 검출부(30)에 연결된다. 상기의 와류형 근접센서(15)는 리미트 스위치나 마이크로 스위치 등과 같은 기계식 스위치를 대신하여 검출 범위에 들어오는 물체를 비접촉 검출한다.Further, the eddy current proximity sensor 15 is spaced apart from the detection jig 12 by the effective detection distance C1 by the sensor fixing support 14 and the fixing bolt 13 above the looper roller arm 11. The vortex type proximity sensor 15 is fixed and connected to the detector 30 shown in FIG. 4 via an amplifier 17 through a coaxial cable 16. The eddy current proximity sensor 15 performs non-contact detection of an object entering the detection range in place of a mechanical switch such as a limit switch or a micro switch.
상기의 와류형 근접센서(15)는 다시 도 4에 도시되어 있는 바와 같은 검출부(30)와 비교기(23) 및 롤속도 조절부(40) 등과 연결된다.The vortex type proximity sensor 15 is again connected to the detector 30, the comparator 23, the roll speed controller 40, and the like as shown in FIG. 4.
상기 검출부(30)를 구성하는 와류형 근접센서(15)는 센싱코일(19)을 구비하는 센서헤드(20)가 동축 케이블(16)을 통하여 앰프(17)와 연결되고, 상기 앰프(17)는 진동회로(17A)와, 검출 회로(17B) 및 출력 회로(17C)로 구성되어 타이머(21) 및 연산기(22)와 연결된다.In the vortex type proximity sensor 15 constituting the detector 30, a sensor head 20 having a sensing coil 19 is connected to an amplifier 17 through a coaxial cable 16, and the amplifier 17 Is composed of a vibration circuit 17A, a detection circuit 17B, and an output circuit 17C, and is connected to the timer 21 and the calculator 22.
또한 상기의 연산기(22)는 다시 비교부(23)를 통하여 판속도를 컴퓨터 시스템(24)으로 출력하며, 상기 비교기(23)는 병렬로 워크롤(27)의 속도를 조절 및 측정하는 롤속도 조절부(40)와 연결되는데, 상기의 롤속도 조절부(40)는 스피드 레귤레이터(25)를 통하여 구동모터(28)가 n번째 스탠드(Sn)의 속도를 조정한다. 이때 상기 롤속도 처리기(26)는 롤속도(VR)에 선진율 평가게인(K)가 곱하여진 값이 출력되는데, 상기 선진율 평가게인(K)은 조업에 따른 경험치로 구한다.In addition, the calculator 22 outputs the plate speed to the computer system 24 through the comparator 23, and the comparator 23 adjusts and measures the speed of the work roll 27 in parallel. It is connected to the control unit 40, the roll speed control unit 40 adjusts the speed of the n-th stand (Sn) of the drive motor 28 through the speed regulator 25. In this case, the roll speed processor 26 outputs a value obtained by multiplying the roll rate V R by the advance rate evaluation gain K, and the advance rate evaluation gain K is obtained by the experience value according to the operation.
상기 열연 판속도 측정장치의 동작을 도 5를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.The operation of the hot rolled sheet speed measuring apparatus will be described with reference to FIG. 5.
먼저, 루퍼롤러(10)에 장착된 검출용 치구(12)가 유효 검출거리(c1)에 진입되어, 센싱코일(19)에서 형성된 자기장과 간섭되게 되면 와전류가 유도되어 센싱코일(19)의 임피던스를 증가시켜 앰프(17)의 진동회로(17A)를 정지시켜 대상물을 검출하여 검출신호가 온되어 검출회로(17B) 및 출력회로(17C)를 거쳐 타이머(21)가 작동한다.First, when the jig for detection 12 mounted on the looper roller 10 enters the effective detection distance c1 and interferes with the magnetic field formed in the sensing coil 19, an eddy current is induced to cause an impedance of the sensing coil 19. Is increased, the vibration circuit 17A of the amplifier 17 is stopped to detect an object, and the detection signal is turned on to operate the timer 21 via the detection circuit 17B and the output circuit 17C.
이때의 시간 t1을 기억하고, 다시 루퍼롤러(10)가 회전하여 검출용 치구(12)가 검출범위를 벗어나면 검출신호가 오프되며, 다시 루퍼롤러(10)가 1회전하여 검출신호가 온 되는 시간 t2가 검출되면 루퍼롤러(10)가 1회전하는데 걸리는 시간(Δt = t2-t1)을 타이머(21)에서 구한다.When the time t1 is memorized and the looper roller 10 is rotated again and the detection jig 12 is out of the detection range, the detection signal is turned off, and the looper roller 10 is rotated once so that the detection signal is turned on. When the time t2 is detected, the timer 21 calculates the time (Δt = t2-t1) for the looper 10 to rotate once.
그 다음 타이머(21)에서 구해진 루퍼롤러(10)의 1회전 소요시간(Δt)이 연산기(22)에 입력되면 상기의 연산기(22)는 하기 식 4로부터 루퍼롤러(10)의 각속도를 구하고, 이로부터 하기 식 5에서 루퍼롤러(10)의 원주 속도(VL)를 구한다. 여기서 RL은 루퍼롤러 반경이다.Then, when the one-turn time Δt of the looper roller 10 obtained by the timer 21 is input to the calculator 22, the calculator 22 obtains the angular velocity of the looper roller 10 from Equation 4 below. From this, the circumferential speed V L of the looper roller 10 is obtained from the following equation. Where R L is the looper roller radius.
ω = 2π/Δt --------- (4)ω = 2π / Δt --------- (4)
VL= RL·ω --------- (5) V L = R L · ω --------- (5)
그후, 판의 장력을 유지하기 위하여 루퍼 아암(11)이 각도 φ를 가지고 판을 지지하더라도 메스 프로우가 불안정하면 루퍼 아암(11)의 각도가 변화되어 루퍼롤러(10)와 판이 접촉되지 않을 수도 있고, 판과 루퍼롤러(10) 사이에 슬립이 발생할 수도 있으므로, 상기 비교기(23)가 하기의 식(6)을 만족하는 루퍼 원주속도(VL)만을 선택하여 등가의 스탠드 출측 판속도로 판단하여 컴퓨터 시스템(24)에 저장한다.Then, even if the looper arm 11 supports the plate with the angle φ to maintain the tension of the plate, if the mesprow is unstable, the angle of the looper arm 11 may be changed so that the looper roller 10 and the plate may not come into contact with each other. Since slip may occur between the plate and the looper roller 10, the comparator 23 selects only the looper circumferential speed V L that satisfies Equation (6) below to determine the equivalent stand exit plate speed. Stored in computer system 24.
VLK·VR-------- (6)V L KV R -------- (6)
여기서 VR은 작업롤의 원속도이고, K는 선진율 평가게인으로 조업경험치로 정하여진 값이다.Where V R is the original speed of the work roll and K is the value determined by the experience of operation as the evaluation rate of the advance rate.
따라서 본 발명에 따른 열연 판속도 측정장치를 사용하면 스탠드 출측 판속도를 얻을 수 있어 스피드 레귤레이터(25) 및 구동모터(28)를 사용하여 적당한 스탠드 회전 속도를 조절할 수 있다.Therefore, using the hot rolled sheet speed measuring apparatus according to the present invention can obtain the stand exit plate speed can be adjusted to the appropriate stand rotation speed using the speed regulator 25 and the drive motor 28.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 열연 판속도 측정장치는 스탠드 사이에 설치되는 루퍼 롤러의 일측에 검출용 치구를 설치하고, 상기 검출용 치구에서 유효 검출거리만큼 이격되게 와류형 근접센서를 설치한 후에 상기 와류형 근접센서로 검출용 치구의 이동 상태를 검출하여 상기 루퍼 롤러의 1회전 시간을 검출하고 이를 기초로 루퍼 롤러의 각속도 및 원주 속도를 구한 후, 루퍼롤러와 판이 접촉되지 않거나 판이 슬립되는 것을 고려하여 원주속도가 선진율 평가게인과 작업롤의 원속도의 곱 보다 큰 경우의 값을 스탠드 출측 판속도로 판단하였으므로, 선진율의 측정이 불가능한 압연 공정시 스탠드 출측 판속도를 측정하여 작업롤의 원주 속도를 설정하여 양호한 통판성을 얻을 수 있어 판파단이나 판꼬임이 방지되어 수율이 향상되고, 측정장치의 설치 및 유지 보수가 간편하여 제조단가가 절감되는 이점이 있다.As described above, in the hot rolled sheet speed measuring apparatus according to the present invention, a jig for detecting is installed on one side of the looper roller installed between the stands, and a vortex type proximity sensor is installed to be spaced apart from the detecting jig by an effective detection distance. After that, the vortex type proximity sensor detects the movement state of the detecting jig and detects one rotation time of the looper roller, and calculates the angular speed and the circumferential speed of the looper roller, and then the looper roller is not in contact with the plate or the plate slips. Since the value of the circumferential speed is greater than the product of the advance rate evaluation gain and the original speed of the work roll was determined as the stand exit plate speed, the stand exit plate speed was measured during the rolling process where the advance rate cannot be measured. By setting the circumferential speed of the roll, good flowability can be obtained, preventing sheet breakage and plate twisting, and improving the yield. There is an advantage that installation and maintenance are easy to manufacture and cost reduction of information devices.
Claims (1)
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Publications (1)
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| KR19980043357A true KR19980043357A (en) | 1998-09-05 |
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| WITN | Withdrawal due to no request for examination |