KR19990006490U - 유압압하 제어장치의 무보수 압하위치 검출기 - Google Patents
유압압하 제어장치의 무보수 압하위치 검출기 Download PDFInfo
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Abstract
본 고안은 압연기의 유압압하 제어장치용 위치검출기가 환경의 영향을 받지 않고 열악한 조건하에서도 긴 수명과 유지, 보수가 필요없으며, 또한, 검출,변환장치를 보다 콤팩트하고 빠른 응답으로 처리하므로 대형정밀 생산공장에서 안정된 품질확보와 생산조업이 이루어질 수 있도록 압소코더를 이용한 무보수 압하 위치검출기에 관한 것으로, 실린더와 압연기의 압하위치를 검출하기 위한 직선형 압하위치 검출기를 연결하는 커넥팅로드와, 외부환경으로 부터 압하위치 검출기를 보호하기 위한 하우징과, 자기 실드코어에 의해 1차, 2차의 코일이 배치되는 센서헤드와, 센서헤드 검출부의 표면에 자성체와 비자성체를 등간격으로 위치시켜 동플레이트를 적층하고 그 위를 경질의 크롬플레이트로 적층한 센서로드와, 압하위치 검출기의 내부로 이물질이 침입되는 것을 방지하기 위한 벨로즈와, 비상위치 검출용 리미트스위치와, 센서에서 검출된 신호를 전송하는 내열케이블과, 검출신호를 2진부호로 변환하여 유압압하 제어장치의 입력카드로 보내기 위한 압소코더 앰프를 구비하여 이루어진다.
Description
본 고안은 압연기에서 제품의 두께 제어에 사용되는 유압압하 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압연기의 유압압하 제어장치의 위치검출기에 전기부품을 사용하지 않아 고장이 없으며 유지,보수가 전혀 필요없는 무보수 압하 위치검출기에 관한 것이다.
유압압하 제어장치의 위치검출기는 압연기의 두께를 제어하기 위한 중요한 장치이며, 매우 정밀도가 요구되는데, 종래의 압연기 유압압하 제어장치의 위치검출기는 도 1에 도시된 바와 같이 인덕토신(1)과, 에어+질소 퍼지장치(12), 워크롤(3), 백업롤(4), 람 실린더 (5), 서보밸브(6), 인덕토신 전용케이블(7), 인덕토신 판넬(8), 입력카드(9), 유압압하 제어장치(10)로 구성되어 실린더 이동위치를 검출하는 장치로서 인덕토신(1)이라고 하는 위치검출기를 이용하고 있는데, 이 장치(1)는 도 2에서 보는 바와 같이, 두개의 도체(21,22)를 0.25mm의 미소한 간격으로 두도체를 평행하게 서로 대응시키고 한쪽 도체에 교류전류를 가함으로써 전자유도작용에 의해 다른쪽 도체에 전압이 유기되는 원리로 된 것이다.
종래의 압하위치 검출기인 인덕토신은 이 원리를 이용하여 유기전압의 변화를 가지고 위치검출을 하게 되나, 위치검출 및 변환장치가 매우 복잡하게 되어 있으며, 검출기 자체가 전기부품으로 구성되어 있어서 열악한 주위환경(수분, 기름, 진동, 충격)에 따른 위치검출기 표면보호막의 손상(예컨대, 동박 코일패턴의 박리)으로 이해 접지, 절연파괴, 케이블 유도전압 및 노이즈 등의 이상현상을 일으켜 종종 조업이 중단되고 있으며, 이러한 주위환경의 영향을 조금이나마 줄이기 위해 드라이 압축공기와 질소가스를 검출기 내부에 퍼지시켜 주거나, 주기적으로 압하위치 검출장치의 교환 및 유지보수를 하기 위해 많은 시간과 비용이 소요되는 문제가 있었다.
본 고안은 상기한 종래기술의 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 압연기의 유압압하 제어장치용 위치검출기가 환경의 영향을 받지 않고 열악한 조건하에서도 긴 수명과 유지, 보수가 필요없으며, 또한, 검출,변환장치를 보다 콤팩트하고 빠른 응답으로 처리하므로 대형정밀 생산공장에서 안정된 품질확보와 생산조업이 이루어질 수 있도록 하는 무보수 압하 위치검출기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 무보수 압하 위치검출기는, 실린더와 압연기의 압하위치를 검출하기 위한 직선형 압하위치 검출기를 연결하는 커넥팅로드와, 외부환경으로 부터 압하위치 검출기를 보호하기 위한 하우징과, 자기 실드코어에 의해 1차, 2차의 코일이 배치되는 센서헤드와, 센서헤드 검출부의 표면에 자성체와 비자성체를 등간격으로 위치시켜 동플레이트를 적층하고 그 위를 경질의 크롬플레이트로 적층한 센서로드와, 압하위치 검출기의 내부로 이물질이 침입되는 것을 방지하기 위한 벨로즈와, 비상위치 검출용 리미트스위치와, 센서에서 검출된 신호를 전송하는 내열케이블과, 검출신호를 2진부호로 변환하여 유압압하 제어장치의 입력카드로 보내기 위한 압소코더 앰프를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래의 압하위치 검출기의 설치상태도,
도 2는 종래의 압하위치 검출기의 단면도,
도 3은 본 고안에 따른 무보수 압하위치 검출기의 설치상태도,
도 4는 본 고안의 센서로드의 단면도,
도 5는본 고안의 센서헤드의 단면도,
도 6은 본 고안의 무보수 압하위치 검출기의 단면도,
도 7은 본 고안에 따른 무보수 압하위치 검출기의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***
1 : 인덕토신 12 : 에어+질소 퍼지장치
3,32 : 워크롤 4,33 : 백업롤
5,34 : 람 실린더 6,35 : 서보밸브
7 : 인덕토신 전용케이블 8 : 인덕토신 판넬
9,38 : 입력카드 10,39 : 유압압하 제어장치
20 : 강재 21 : 절연물
22 : 동박 코일패턴 23 : 표면보호막
31 : 압소코더 36 : 압소코더 전용케이블
37 : 압소코더 앰프 41 : 스틸
42 : 동플레이트 43 : 경질 크롬플레이트
51,65 : 내열케이블 52 : 바이톤부싱
53 : 실리콘레진 54 : 보빈
55 : O-링 56,58 : 부시
57 : 코일 61 : 커넥팅로드
62 : 벨로즈 63,83 : 센서헤드
64 : 하우징 66 : 방수형 커넥터
67 : 리미트스위치 68 : 센서로드
81 : 자성체 82 : 비자성체
84,85 : 1차코일 86 : 2차코일
이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안에 따른 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 고안에 따른 무보수 압하위치 검출기의 설치상태도이고, 도 4는 본 고안의 센서로드의 단면도이고, 도 5는본 고안의 센서헤드의 단면도이며, 도 6은 본 고안의 무보수 압하위치 검출기의 단면도이며, 도 7은 본 고안에 따른 무보수 압하위치 검출기의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 무보수 압하위치 검출기는 종래의 인덕토신(1) 대신에 압소코더(31)를 실린더에 연결시키고, 검출기 전원공급용 프리앰프와 신호검출, 변환, 클럭발생 및 외부출력 등의 기능을 담당하는 인덕토신판넬(8)의 카드(PCB) 10매 대신에 1매의 압소코더 앰프(37)로 구성되어 진다.
본 고안에 따른 무보수 압하 위치검출기이 구성을 도면을 참조하여 살펴보면, 실린더와 압연기의 압하위치를 검출하기 위한 직선형 압하위치 검출기를 연결하는 커넥팅로드(61)와, 외부환경으로 부터 압하위치 검출기를 보호하기 위한 하우징(64)과, 자기 실드코어에 의해 1차, 2차의 코일이 배치되는 센서헤드(63)와, 센서헤드 검출부의 표면에 자성체와 비자성체를 등간격으로 위치시켜 동플레이트를 적층하고 그 위를 경질의 크롬플레이트로 적층한 센서로드(68)와, 압하위치 검출기의 내부로 이물질이 침입되는 것을 방지하기 위한 벨로즈(62)와, 비상위치 검출용 리미트스위치(67)와, 센서에서 검출된 신호를 전송하는 내열케이블(65)과, 검출신호를 2진부호로 변환하여 유압압하 제어장치의 입력카드로 보내기 위한 압소코더 앰프(37)로 구성되어 있음을 알 수 있다.
본 고안의 압하 위치검출기는 전술한 바와 같이, 도 7에서와 같이 모든 환경에 우수하고 높은 분해능력을 갖는 직선형 압소코더의 센서헤드 검출부의 표면에 자성체(81)와 비자성체(82)를 등간격으로 나란하게 동플레이트로 처리하고 그 위를 경질의 크롬플레이트로 처리한 로드(68)와 자기 실드코어에 의해 1차코일(84,85), 2차코일(86)이 배치되는 검출헤드(67)로 구성되어 있다.
상기 검출헤드(67)의 1차 코일을 Isin wt, Icos wt로 교류여자시킨 상태에서 센서로드(68)가 이동하면 자성체(81), 비자성체(82)와의 상대위치의 차이가 나고 한 피치마다 자기저항이 반복하여 변화한다. 자기저항의 변화가 코일의 유기전압의 위상변화로로 되어 출력되고 유기전압은 Ksin(wt-2p X/P)로 된다. 이러한 위상차에 착안하여 여자신호 Isin wt에 비교하면 로(68)드의 이동거리에 비례하여 위상이 이동되는 것을 알 수 있다.
이 위상차를 디지털화하여 연산하면 1피치내의 변위를 높은 정밀도를 갖는 압솔류트(absolute)로 검출한다. 1피치를 초과하여도 똑같은 변화를 반복하므로 피치를 카운트함으로써 전체길이를 세미 알솔류트(semi absolute) 방식으로 위치검출하는 것이 가능하다.
이렇게 하여 압하위치를 검출한 값은 압소코더 앰프(37)를 통해 위치 피드백신호를 2진부호로 변환하여 유압압하 제어장치로 보내지게 된다.
| 인덕토신 | 압소코더 | |
| 분해능력 | 1㎛ | 1㎛ |
| 정 도 | 5㎛ | 5㎛ |
| 여진주파수 | 10Khz | 5Khz |
| 최대판독속도 | 30m/분(전기적) | 60m/분(전기적) |
| 축수수명 | - | 1×107m |
| 주변온도 | 50℃ | -20∼+80℃ |
| 내진동 | - | 20G 200hz |
| 내충격 | - | 500G |
| 보호구조 | - | IP67 |
이하에서 본 고안의 실시방법을 보다 구체적으로 설명하면, 먼저 강판이 워크롤 사이에 진입하게 되면 백업롤 상부의 양측에 설치된 압하실린더 위치를 검출하여 강판의 압연이 소정의 목표 두께로 압연이 이루어지도록 유압서보 콘트롤러에서 압하명령을 서보밸브로 보내 유량의 개폐동작을 통해 일정의 롤갭을 유지하면서 강판을 압연한다. 이때, 실린더의 위치, 즉, 롤갭의 변화를 본 고안의 압소코더에서 검출하여 케이블을 통해 전송된 검출신호를 압소코더 앰프에서 2진부호로 변환시킨 압하위치 피드백을 입력카드로 보내게 된다.
상술한 바의 본 고안에 따르면, 위치검출기로 압소코더를 사용하므로 정전 및 접지 등 전원계통의 이상에도 절대위치가 변하지 않으며, 신호처리 회로가 콤팩트한 유닛으로 되어 있으므로 설치공간을 적게 차지하고 또한 점검,교환에도 소요시간이 극히 적어 실용적일 뿐아니라, 검출기에 전기부품을 사용하지 않으므로 검출기의 수명이 다할때까지 보수가 필요없으며, 모든 회로가 디지털방식으로 되어 있기 때문에 조정개소가 없고 정기적으로 값을 측정하여 조정 또는 고쳐주는 번거로움이 없는 잇점이 있다.
Claims (1)
- 실린더와 압연기의 압하위치를 검출하기 위한 직선형 압하위치 검출기를 연결하는 커넥팅로드와, 외부환경으로 부터 압하위치 검출기를 보호하기 위한 하우징과, 자기 실드코어에 의해 1차, 2차의 코일이 배치되는 센서헤드와, 센서헤드 검출부의 표면에 자성체와 비자성체를 등간격으로 위치시켜 동플레이트를 적층하고 그 위를 경질의 크롬플레이트로 적층한 센서로드와, 압하위치 검출기의 내부로 이물질이 침입되는 것을 방지하기 위한 벨로즈와, 비상위치 검출용 리미트스위치와, 센서에서 검출된 신호를 전송하는 내열케이블과, 검출신호를 2진부호로 변환하여 유압압하 제어장치의 입력카드로 보내기 위한 압소코더 앰프를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 무보수 압하 위치검출기.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2019970019963U KR200275553Y1 (ko) | 1997-07-26 | 1997-07-26 | 유압압하제어장치의무보수압하위치검출기 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2019970019963U KR200275553Y1 (ko) | 1997-07-26 | 1997-07-26 | 유압압하제어장치의무보수압하위치검출기 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR2019970019963U KR200275553Y1 (ko) | 1997-07-26 | 1997-07-26 | 유압압하제어장치의무보수압하위치검출기 |
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| KR (1) | KR200275553Y1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100506912B1 (ko) * | 2002-10-14 | 2005-08-11 | (주)유영정공 | 제철소용 압연설비의 압연롤러 승하강 제어장치 |
| KR100508066B1 (ko) * | 2000-07-11 | 2005-08-17 | 주식회사 포스코 | 열간 압연기의 스크류 위치 측정기구 |
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| KR100506912B1 (ko) * | 2002-10-14 | 2005-08-11 | (주)유영정공 | 제철소용 압연설비의 압연롤러 승하강 제어장치 |
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| KR200275553Y1 (ko) | 2002-11-04 |
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