KR20030039537A - 열연코일의 라벨지 부착방법 - Google Patents

열연코일의 라벨지 부착방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열연코일의 라벨지 부착방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 철강플랜트의 연속 열간압연공정에서 작업완료된 열연코일의 스트립표면의 마무리작업후에 열연코일의 정보를 포함하는 라벨지를 출력하여 부착하기 위한 열연코일의 라벨지 부착방법에 관한 것이다.
상기한 본 발명의 열연코일의 라벨지 부착방법은, 상위제어부에서 출력되는 열연코일의 특정코일사양을 포함하며 열연코일에 부착시키기 위한 라벨지를 라벨프린터에서 인쇄하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 출력된 라벨지를 바코드리더기를 이용하여 판독하는 제2단계와, 상기 제1단계에서 상위제어부에서 출력된 특정코일사양과 상기 바코드리더기로부터 판독된 코일사양을 비교하여 코일정보를 검사하는 제3단계와, 검사결과가 일치하지 않으면 에러를 출력하고 일치하면 라벨링머신의 머신헤드부에서 라벨지를 흡착하는 제4단계와, 흡착후에 코일의 중심위치를 검출하는 제5단계와, 코일의 중심위치 검출후에 라벨링머신의 머신헤드부가 중심으로 이동하여 코일의 선단부를 검출하고, 코일의 선단부를 기준으로하여 설정된 위치에 라벨지를 부착하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

열연코일의 라벨지 부착방법{Method for attaching the label on inner surface of hot coil}
본 발명은 열연코일의 라벨지 부착방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 철강플랜트의 연속 열간압연공정에서 작업완료된 열연코일의 스트립표면의 마무리작업후에 열연코일의 정보를 포함하는 라벨지를 출력하여 부착하기 위한 열연코일의 라벨지 부착방법에 관한 것이다.
연속 열간압연 공정에서 작업이 수행된 열연코일은 정정라인의 스킨 패스 밀(Skin Pass Mill)에서 스트립의 표면을 마무리한 후에 코일정보를 라벨지에 출력하고, 라벨링 머신에 의하여 라벨지를 부착하여 출고된다. 먼저 도 1을 참고하여 종래 열연 스킨 패스 라인(Hot Skin Pass Line) 설비의 구성을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
열연 코일소재(3)들은 스킨 패스 밀(1)을 통과하면서 스트립표면의 마무리처리작업후에 텐션릴(2)에 의하여 권취되며, 마무리된 후에 권취된 코일소재(3a)들은 새들(4a)에 안착된 후에 출측의 로보카(4)에 의하여 컨베이어상으로 이송된다. 이송중에 평량기(6)를 통하여 코일의 무게등이 측정되며, 측정된 데이터가 제어부(미도시됨)에 의하여 저장된다. 또한 이송된 코일소재(3a)의 내측면의 소정위치에, 코일정보를 포함하는 것으로서 라벨프린터(미도시됨)에 의하여 출력된 라벨지(label)를 라벨링머신(5)을 이용하여 자동부착하고 있다. 상기 라벨프린터는 상위제어부로부터의 제어신호에 따라서 특정 열연소재 코일에 대한 정보를 입력받아서 바코드형식으로 출력한다. 출력된 바코드 라벨지는 라벨링머신(5)에 의하여 흡착, 수납된 후에 코일(3a)의 소정위치에 부착시킨다.
종래 라벨링머신(5)에 의하여 자동으로 수행되고 있는 라벨 부착 공정은, 도 2의 플로우차트를 참고하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 상위제어부(Supervisory Computer Contorl)로부터 라벨지의 부착매수등이 설정되면, 하위 제어부(PLC)에서는 코일사양과 부착매수등을 정확하게 수신하였는가 아닌가를 판단하여 정확하지 않으면 에러(error)를 출력하고 정확하면 라벨프린터를 이용하여 전송된 데이터를 인쇄한다. 소정의 매수가 인쇄되면 라벨링머신(5)의 헤드부가 작동하여 라벨지를 흡착시켜 수납한다.
흡착이 완료된 후에, 코일(3a)의 외경을 검출하기 위한 고정용 비젼 카메라 및 코일 내측면의 선단부를 검출하기 위한 비젼 카메라(또는 광검출센서)를 각각 이용하여, 코일의 외경을 측정하고, 그 후에 내면선단부를 검출하여 코일을 부착한다. 상기 라벨링머신(5)은 모터구동에 의하여 이동하는 로드를 이용하여 구성하고 있으며, 라벨지를 부착시키기 위한 소정위치를 정확하게 검출한 후에 제어부(PLC)(미도시됨)로부터의 제어에 따라서 라벨지를 흡착한 로드가 이동하여 부착시킨다.
그러나, 이러한 명암검출방식은 외부의 영향을 많이 받기 때문에 정확한 라벨지부착위치의 산출에 많은 어려움이 발생된다. 다시말하면, 계절적인 영향 또는 그 날의 기후영향등으로 인하여 작업장의 명암이 항상 일정하지 않기 때문에 카메라에 의한 명암검출시 오차발생이 많으며, 작업중에 묻은 기름, 얼룩, 홈 또는 실린더와 롤러의 내구성에 따른 접촉부위에서의 부품마모현상등으로 인하여 원하는 위치에 정확하게 라벨지를 부착하지 못하는 문제점이 발생되며, 이에 따라서 라벨지의 바뀜사고에 의한 품질사고발생, 설비가동중지에 따른 작업성저하등의 문제점이 발생되었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 철강플랜트의 연속 열간압연공정에서 작업완료된 열연코일의 스트립표면의 마무리작업후에 열연코일의 정보를 포함하는 라벨지를 출력하여 원하는 위치에 정확하게 부착시키기 위한 열연코일의 라벨지 부착방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 주위의 작업환경에 영향을 받지 않고 정확하게 라벨지의 부착위치를 검출함으로서 라벨지의 바뀜에 의한 품질사고발생, 설비가동중지에 따른 작업성저하등을 미연에 방지할 수 있는 열연코일의 라벨지 부착방법을 제공하는데 있다.
도 1은 핫 스킨 패스 라인의 개략적인 구성도,
도 2는 종래 라벨지 부착상태를 설명하기 위한 플로우차트,
도 3은 본 발명의 라벨지 부착방법이 수행되는 시스템 구성도,
도 4a-도 4c는 코일의 내경, 외경 및 라벨지 부착위치를 계산하는 개념도,
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 의한 라벨지 부착상태를 설명하기 위한 플로우차트.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
1 : 스킨 패스 밀 2 : 텐션릴
3,3a : 소재코일 4 : 로보카
4a: 새들 5 : 라벨링머신
6 : 평량기 10: 물류제어센터 상위제어부(SCC)
12: 운전용PC 14: 전광판
16: 라벨프린터 18: 바코드리더기
20: 라벨링머신 22: 로보카제어부
24: 경광등 26: AC서보모터
30: 라벨서버 36: 코일
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열연코일의 라벨지 부착방법은, 열연코일의 코일사양이 인쇄된 라벨지를 열연코일의 내측표면에 부착시키기 위한 라벨링머신을 이용한 부착방법에 있어서, 상위제어부에서 출력되는 열연코일의 특정코일사양을 포함하며 열연코일에 부착시키기 위한 라벨지를 라벨프린터에서 인쇄하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 출력된 라벨지를 바코드리더기를 이용하여 판독하는 제2단계와, 상기 제1단계에서 상위제어부에서 출력된 특정코일사양과 상기 바코드리더기로부터 판독된 코일사양을 비교하여 코일정보를 검사하는 제3단계와, 검사결과가 일치하지 않으면 에러를 출력하고 일치하면 라벨링머신의 머신헤드부에서 라벨지를 흡착하는 제4단계와, 흡착후에 코일의 중심위치를 검출하는 제5단계와, 코일의 중심위치 검출후에 라벨링머신의 머신헤드부가 중심으로 이동하여 코일의 선단부를 검출하고, 코일의 선단부를 기준으로하여 설정된 위치에 라벨지를 부착하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 열연코일의 라벨지 부착방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 라벨지 부착방법은 종래 라벨링머신(5)과 유사한 장치를 포함하는 것으로 도 3에 도시된 것과 같은 시스템을 이용하여 실행시킬 수 있으며, 특히 열연코일의 코일사양과 실제 코일의 상태를 정확하게 비교함으로서 라벨지에 표시된 사양과 다른 사양의 코일에 잘못 부착시키는 것을 방지할 수 있는 것이다.
본 발명의 방법을 도 5a, 도 5b의 플로우차트를 참고하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 물류제어센터의 상위제어부(10)에서는 작업예정인 코일에 대한 코일폭, 코일외경, 부착매수등과 같이 라벨지를 통하여 표시할 데이터를 설정한다. 이러한 설정은 작업관리자에 의하여 입력수행되거나 또는 다른 공정제어부로부터 전송될 수 있다.
상기와 같이 설정된 코일에 관련된 데이터들은 마무리작업이 완료된 코일의 이동에 맞추어서 라벨프린터(16)를 제어하는 HLC운전실의 운전용PC(12)에 전송된다. 운전용PC(12)에서는 라벨프린터(16)를 이용하여 코일사양을 기록한 바코드형식의 라벨지를 인쇄한다(제1단계). 물론 일반텍스트데이터를 이용하거나 바코드와 텍스트데이터를 동시에 표시하는 것도 가능하며, 이 경우에는 텍스트문자의 식별을 위하여 고성능의 하드웨어가 필요하다.
상기와 같이 특정사양을 가진 코일에 대한 바코드형식의 라벨지가 인쇄되면 운전용PC(12)에 연결되어 있는 바코드리더기(18)에서는 인쇄된 라벨지를 판독한다(제2단계). 판독된 데이터는 운전용PC(12)에 입력되어서 상위제어부(10)로부터 전송된 데이터와 비교, 검사된다(제3단계).
이것은 현재 출력된 바코드 라벨지에 기록된 코일사양과 현재 바코드를 부착시키기 위한 코일의 사양을 비교하기 위한 것으로서, 바코드 라벨지가 정상적으로 처리되지 못하고 남겨진 경우에 발생될 수 있는 라벨지의 부착에러발생을 방지하기 위한 것이다.
검사결과 두 종류의 데이터가 상호 일치하는 것으로 판단되면 정상출력상태로 판단하고 라벨프린터(16)를 통하여 인쇄된 라벨지를 라벨링머신(20)으로 흡착하는 다음 단계를 진행한다. 그러나 두 데이터가 일치하지 않으면 운전용PC(12)에서는 에러발생상태를 표시한다(제4단계). 라벨지의 에러상태표시는 전광판(14)을 통하여 작업자가 식별할 수 있도록 출력한다. 전광판(14)은 물론 다른 작업상태를 표시하는데 이용될 수 있음은 명백하다. 라벨지를 라벨링머신(20)에서 흡착하는 단계는 코일의 부착위치검출이 완료된 후에 수행하는 것도 가능하다. 운전용PC(12)와 전광판(14), 라벨프린터(16) 및 바코드리더기(18)는 RS-422커넥터에 의하여 상호연결되어서 데이터의 전송이 이루어진다.
상기와 같이 라벨링머신(20)은 라벨프린터(16)로부터 인쇄된 라벨지를 흡착하기 위한 흡착수단과 라벨지를 부착시키기 위하여 이송하기 위한 이송수단등을 포함하고 있으며, 상기와 같은 흡착 및 이송수단을 구비한 라벨링머신(20)은 종래 사용되고 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
라벨지가 라벨링머신(20)에 의하여 흡착된 후에, 라벨링머신(20)의 제어부(PLC)에서는 코일의 중심부로 이동하기 위하여 코일의 중심좌표를 검출하는 단계를 수행한다. 코일의 중심좌표의 검출과정을 첨부된 도 4a-4c를 참고하여 설명하면 다음과 같다.
라벨지부착 작업예정인 코일(36)은 새들(4a)위에 안착된 상태로서 운전용PC(12)에서는 먼저 상위제어부(10)로부터 평량기(6)에 의하여 측정된 코일(36)의 단중(W)과 코일폭(L)등에 대한 데이터를 전송받아서 하기의 식들을 이용하여 산출한다.
W = ( Пr2 2x L x 7.85 x 10-6) - ( Пr1 2x L x 7.85 x 10-6)
r2 2= ((W + Пr1 2x L x 7.85 x 10-6)/( Пx L x 7.85 x 10-6))
여기에서, W는 코일 단중(Kg), r1은 내경반지름(mm), r2는 외경반지름(mm), 도면에 표시되징 않았지만 L은 코일폭(mm)이며, 특히 W와 L은 상위제어부(10)로부터 전송되는 데이터들이고, r1은 고정치(열연코일의 경우에 762mm)이다.
상기와 같이 식들에 의하여 코일외경반지름 r2를 산출한 후에, 코일(36)의내경(r1)을 다음의 식을 이용하여 산출한다.
H = X - (D/2 + G),
여기에서 H는 라벨링머신(50)의 홈위치에서 코일(36)의 센터까지의 거리(mm), X는 바닥에서 라벨링머신의 홈위치까지의 거리(mm), D는 코일의 외경(mm), G는 바닥에서 스키드까지의 높이(mm)로서, 특히 상기 X와 G는 고정치이다. 도 4b는 코일센터까지의 거리를 측정하기 위한 개념도이다.
상기와 같은 식들에 의하여 코일(36)의 센터를 산출한 후에 라벨링머신(20)의 제어부(PLC)는 AC서보모터(26)를 작동시켜서 머신헤드부(20a)를 코일(26)의 센터로 진입시킨다. 상기 머신헤드부(20a)에는 상기 단계에서 인쇄된 라벨지가 흡착되어 있다.
코일(36)의 센터로 진입한 머신헤드부(20a)에는 라벨지 이외에도 레이저변위검출센서가 장착되어 있다. 상기 레이저변위검출센서(20b)는 코일(36)의 선단부를 검출하기 위한 것이다. 머신헤드부(20a)가 코일(36)의 센터에 위치된 후에 라벨링머신(20)의 제어부(PLC)에서는 머신헤드부(20a)의 레이저변위검출센서(20b)를 360도 회전시키면서 코일(36)의 내측면까지의 거리를 측정한다. 거리측정에 의하여 선단부를 검출하는 과정은 다음과 같다.
먼저 레이저변위검출센서(20b)를 회전시키면서 소정시간간격으로 거리를 측정하는 것이다. 다시말하면, 코일(36)의 내경을 따라서 다수의 포인트(예를 들어서 100개 포인트)으로 분리한 후에 서로 인접한 포인트간의 거리측정치를 감산계산하여 가장 큰 값을 갖는 부분을 검사한다. 이 부분이 코일의 선단부가 된다. 예를 들어서 코일내면의 측정포인트를 100포인트로 설정하고, 각 포인트의 거리측정값이 X1 = 380mm, X2 = 379mm, X3 = 379mm, X4 = 377mm, . ., X100 = 382mm라고 하면, 전후 포인트의 차 Y1 = X2-X1, Y2 = X3-X2, .., Y99 = X100-X99가 된다. 상기 계산결과 차값이 가장 큰 것은 선단부와 그 인접한 부분과의 차값이 되므로 이 위치가 선단부 또는 가장 인접한 부분이 되는 것이다.
상기와 같이 하여 코일의 선단부가 검출되면 라벨링머신(20)의 제어부(PLC)에서는 소정거리만큼 머신헤드부(20a)를 이동시켜서 라벨지를 부착시킨다. 머신헤드부(20a)의 이동등은 AC서보모터(26)를 이용하여 수행한다. 상기와 같이 라벨지를 코일의 내면의 정위치에 부착한 후에, 라벨링머신(20)은 머신헤드부(20a)를 홈포지션으로 원위치시킨다. 그 후에 상위제어부(10)로 작업수행완료데이터를 전송한다. 상위제어부(10)에서는 코일트랙킹(coil tracking)을 처리한다.
이와 같은 본 발명에 의하면 철강플랜트의 연속 열간압연공정에서 작업완료된 열연코일의 스트립표면의 마무리작업후에 열연코일의 정보를 포함하는 라벨지를 출력하여 원하는 위치에 정확하게 부착시킴으로서, 라벨지의 바뀜에 의한 품질사고발생, 설비가동중지에 따른 작업성저하등을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 열연코일의 코일사양이 인쇄된 라벨지를 열연코일의 내측표면에 부착시키기 위한 라벨링머신을 이용한 부착방법에 있어서,
    상위제어부에서 출력되는 열연코일의 특정코일사양을 포함하며 열연코일에 부착시키기 위한 라벨지를 라벨프린터에서 인쇄하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 출력된 라벨지를 바코드리더기를 이용하여 판독하는 제2단계와, 상기 제1단계에서 상위제어부에서 출력된 특정코일사양과 상기 바코드리더기로부터 판독된 코일사양을 비교하여 코일정보를 검사하는 제3단계와, 검사결과가 일치하지 않으면 에러를 출력하고 일치하면 라벨링머신의 머신헤드부에서 라벨지를 흡착하는 제4단계와, 흡착후에 코일의 중심위치를 검출하는 제5단계와, 코일의 중심위치 검출후에 라벨링머신의 머신헤드부가 중심으로 이동하여 코일의 선단부를 검출하고, 코일의 선단부를 기준으로하여 설정된 위치에 라벨지를 부착하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열연코일의 라벨지 부착방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제5단계에서 코일의 중심위치를 검출하는 것이, 코일의 외경반지름을 산출하고, 외경반지름을 이용하여 내경반지름을 산출하고, 산출된 내경반지름을 이용하여 코일의 중심위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 열연코일의 라벨지 부착방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제6단계에서 코일의 선단부를 검출하는 것이, 코일의 내면을 다수의 포인트로 분할하고 각 분할된 포인트에 대하여 중심에서 표면까지의 거리를 측정하고, 상호인접한 포인트의 거리차를 산출하여, 가장 큰 차값을 가진 포인트를 선단부로 설정하는 것을 특징으로 하는 열연코일의 라벨지 부착방법.
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