KR20030049735A - 열연강판의 롤 마크 주기길이에 의한 결함 스텐드 확인방법 - Google Patents

열연강판의 롤 마크 주기길이에 의한 결함 스텐드 확인방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열연강판의 롤 마크 주기길이에 의한 결함 스텐드 확인방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열간 압연 작업 중 열연강판에서 발생되는 롤 마크 표면 결함 발생시 주기길이를 비교 판단하여 마무리 압연기의 해당 스텐드를 정확히 찾아 제어 할 수 있도록 하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의해서, 결함이 발생된 스텐드의 롤에 대해 O.R.G를 실시하거나, 롤 교체를 하고자 할 때 작업시간을 감소시켜 롤 원단위를 향상시켜 원가를 절감하고, 제품 품질을 향상시키며, 작업지연으로 인한 대기 시간을 대폭 줄일 수 있는 효과를 갖는다.

Description

열연강판의 롤 마크 주기길이에 의한 결함 스텐드 확인방법 {A method for identifying the number of roller stand causing a periodical roll mark on the hot rolled steel sheet}
본 발명은 열연강판의 롤 마크 주기길이에 의한 결함 스텐드 확인방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열간 압연 작업 중 열연강판에서 발생되는 롤 마크 표면결함 발생시 주기길이를 비교 판단하여 마무리 압연기의 해당 스텐드를 정확히 찾아 제어 할 수 있도록 하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 열연강판을 제조하는 열연공정은, 제1도에 도시 된 바와 같이, 연속주조기로부터 공급받은 슬라브(SLAB,26)를 가열로(12)에서 압연에 적당한 온도인 1100~1200℃ 로 가열하여 조압연기(14)에서 폭압연 및 두께압연을 실시하고, 마무리 압연기(16)에서 원하는 두께의 제품으로 압연을 실시하여 권취기(18)에서 코일형태의 제품으로 감아낸 후 검사반(20)을 운영하여 생산된 열연강판의 표면품질을 평가한다.
이때, 복수개의 압연 롤(F1 ~ F7)중에서 어느 하나의 롤에 이물이 치입된다든지, 통판성 불량에 의하여 압연 중인 롤에 손상을 주게 되는데, 이 손상된 롤은 생산중인 열연제품에 롤 마크라는 치명적인 표면 결함을 유발하고, 롤 마크 표면결함이 발생된 제품은 제품으로서의 가치를 잃어 버리게 된다.
이에 대응하기 위하여 열연공정에서는 롤 마크 표면 결함등의 표면 결함이 발생하면 검출이 가능한 온라인 표면흠 탐상기(SDD, SURFACE DEFECT DETECTOR, 100)를 설치하여 운영하고 있다.
온라인 표면흠 탐상기(100)에서 롤 마크 표면결함을 발견하면, 사상압연(16)의 운전자와 검사자(20)는 표면흠 탐상기(100)에서 제공하는 검사자 단말기(104)에 나타나는 결함의 이미지를 참고하여 사상압연(16) 운전자와 검사자(20)가 가지고 있는 지식에 근거하여 필요한 조치를 취하게 된다.
예를 들어, 온라인 롤 연마(O.R.G)를 실시하거나, 압연롤을 교체하는 동시에 일관 공정인 관계로 압연 대기중인 후속 코일에 대해서도 일련의 조치들을 취한다.
그러나 사상압연 마무리 압연기(16)는 7개의 스텐드(F1 ~ F7)로 구성되어 있으나, 롤 마크를 발생한 마무리 압연기(16)의 스텐드 넘버(F1 ~ F7)를 알 수 있는 수단이 없어, 통상 운전자와 검사자의 경험치를 근거로 하여 롤 마크 발생 스탠드(F1 ~ F7)을 판단하여 롤 연마(O.R.G)를 실시하거나, 압연하기에는 너무 치명적으로 판단되면 마무리 압연기(16)의 롤을 교체해야 하여야 한다.
그러나, 기존의 방법은 운전자와 검사자의 경험에 의지하여 판단하기 때문에 롤 마크의 결함을 발생시킨 해당 스탠드(F1 ~ F7)의 롤을 정확하게 알 수가 없어 마무리압연기(16)의 제품 표면에 롤마크를 발생시킨 것으로 추측되는 근접 스텐드 롤을 모두 인출하여 교체하거나, 스텐드 넘버를 잘못 인지하여 교체하는 경우에는 실제 롤 마크발생의 원인이 된 롤은 교체하지 않아 계속하여 롤 마크 결함이 발생되는 문제점이 있다.
또한, 반복하여 롤을 교체해야 하기때문에 조치시간이 길어지고, 이로 인해 롤 원단위의 상승으로 인한 원가 상승의 원인과 연속 압연공정에서의 생산성 감소요인 등의 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 표면흠 탐상기에서 얻어진 화상으로부터 롤 마크가 발생된 마무리 압연기의 롤 주기길이와 스텐드 넘버를 정확하게 알 수 있도록 하여 신속하게 결함이 발생된 스텐드의 롤을 O.R.G하거나 교체하도록 하여, 연속 압연공정에서의 생산성을 증대시키는 열연강판의 롤 마크 주기길이에 의한 스텐드 확인 및 제어방법을 제공하는 것이다.
제 1 도는 종래의 열연강판 제조공정의 사시도이다.
제 2 도는 본 발명에 따른 롤 마크 주기확인 개략도이다.
제 3 도는 본 발명에 따른 표면흠 탐상기 구성도이다.
제 4 도는 본 발명에 따른 일련의 수행 단계를 나타내는 순서도이다.
제 5 도는 본 발명의 한 실시예에서 각 스텐드별 롤 마크 PITCH(주기길이) 기준을 도시한 표이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 연속 주조기12 : 가열로
14 : 조압연기16 : 마무리 압연기(사상압연기)
18 : 권취기22 : SCC1(가열로 제어 컴퓨터)
24 : SCC2(압연기 제어 컴퓨터)100 : SDD(표면 흠 탐상기)
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 구성수단으로서, 본 발명의 열연강판의 롤 마크 주기길이에 의한 결함 스텐드 확인방법은 복수의 롤러를 갖는 사상압연기에 의한 열간 압연 공정에 의해서 제작된 열간 압연강판을 검출하여 해당 열연강판의 공정계획정보를 활성화시키는 단계;
상기 열연 강판을 촬영하여 롤 마크의 유무를 판단하는 단계;
상기 롤 마크의 주기의 길이를 연산하여 롤 마크가 주기적으로 반복하여 발생하는지 여부를 판단하는 단계;
주기적인 것으로 판단되면, 연산된 주기를 상기 공정계획정보에 따라서 롤러의 스텐드 별로 미리 연산되어 정해진 주기길이와 비교하여 롤 마크를 발생시킨 스텐드 번호를 추출하는 단계; 및
상기 롤 마크의 주기길이 및 롤 마크를 발생시킨 스텐드 번호를 메시지로 표시하는 단계를 포함하여 구성된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용에 대하여 상세하게 설명한다.
제2도는 스트립(STRIP,300)에 발생된 롤 마크(ROLL MARK,201)의 주기길이(202,203)와 열연강판 스트립(300)의 워크 사이드(WORK SIDE)측 폭 방향에서의 거리(205) 및 드라이브 사이드(DRIVE SIDE)측 폭 방향에서의 거리(204) 등 롤 마크의 주기 확인 개략도를 도시하고 있다.
제 3도는 본 발명의 목적을 달성하기위한 표면흠 탐상기 구성도를 도시하고 있다.
표면흠 탐상기(100)는 SCC 1(22)과 SCC2(24)에 네트워크를 통하여 인터페이스되는 아카이브피씨(ARCHIVE P/C,102), 표면흠 탐상기(100)의 전체구성요소를 제어하는 서버 피씨(SERVER P/C,106), CCD 카메라(110), 카메라 피씨(108)로 구성된다.
SCC 1(22)과 SCC2(24)에 저장된 가열로(12), 조압연기(14), 사상압연기(16)의 공정계획정보는 네트워크를 통하여 아카이브 피씨(102)에 전송된다. 아카이브 피씨(102)는 전송된 공정계획정보에 의해서 압연기(16)의 각 스텐드(F1 ~ F7)별 롤 마크 주기길이를 계산하여 데이터베이스에 저장한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 표면흠 탐상기(100)의 검출부가 흠 탐상기의 상부를 통과하는 열연강판을 검출하면해당 열연 강판의 정보를 활성화시키고(S10), CCD카메라(110)는 강판의 이미지들을 촬영한다(S12). 촬영된 이미지를 카메라 PC(108)에서 수신하여 롤 마크의 존재여부에 따라 열연강판의 결함 유,무를판단하고(S14), 결함이 발견되면 결함 종류를 판단(S16)하여 서버피씨(106)로 전송한다
서버피씨(106)는 각 카메라 피씨(108)에서 전송된 데이터를 이용하여 결함종류을 최종 분류(S16)하고, 제3도에 도시 된 바와 같이 롤 마크(201) 결함에 대한 주기길이를 연산하여 동일한 주기길이(202,203)가 연속 2개 이상이면 롤 마크(201)가 주기성 결함으로 발생한 것으로 판단(S18)하여, 연산된 주기를 아카이브피씨(102)의 데이터 베이스에 적재된 마무리압연기(16)의 각 스텐드(F1 ~ F7)별 주기와 비교하여 결합이 발생한 스텐드 넘버(F1 ~ F7)를 추출하여, 검사자 단말기(104)에 롤 마크의 주기길이와 마무리 압연기 스텐드 넘버(F1 ~ F7)를 출력(S20)하게 된다.
또한 계속하여, 상기 표시된 롤 마크의 주기길이와 롤 마크를 발생시킨 스탠드의 롤번호에 의해서 온라인 롤 연마가 가능한지 여부를 판단하여 롤 연마가 가능하다고 판단되면, 결합이 발생한 스탠드의 롤에 대하여 온라인 롤 연마 작업을 실시한다 (S22)(S23).
반대로, 롤 연마가 가능하지 않다고 판단되면, 압연소재추출을 대기시키고 롤 마크를 발생시킨 스탠트의 롤을 교체하는 단계를 진행한다.
제 5 도는 본 발명의 하나의 실시예에서 각 스텐드별 롤 마크 PITCH(주기길이) 기준을 도시한 표이다.
본 실시예에서는 F1 스텐드 ~ F3 스텐드에서 사용할 수 있는 롤의 최소경은 735.00mm이고, 최대경은 825.00mm이며, F4 스텐드 ~ F7 스텐드에서 사용되는 롤의최소경은 575.00mm이고, 최대경은 650.00mm이다.
상기의 조건에 따라 압연 작업을 진행하여 롤 마크 주기길이(PITCH)가 예를 들어 1,900mm일 경우 열연강판의 기본정보와 롤 마크(201)의 주기길이(202,203)를 비교하여 스탠드 7번에 의하여 롤 마크가 발생된 것으로 판단하게 되는 것이다(S22).
또, 다른 경우에는, 예를 들어, 롤 마크 주기길이(PITCH)가 2,150mm일 경우 표5의 ⑥번에 해당되어 열연강판의 기본정보와 롤 마크(201)의 주기길이(202,203)를 비교하여 스탠드 6번에 의하여 롤 마크가 발생된 것으로 판단하게 되는 것이다(S22).
표면흠 탐상기(100)에서 롤 마크(201)의 주기확인 및 주기길이를 압연 마무리압연기(16)의 각 스텐드별로 연동되는 주기길이를 비교하여 주기길이 및 압연 마무리 압연기(16)의 스텐드 넘버(F1 ~ F7)를 찾아내는 알고리즘과 그 실시 예 및 처리 순서를 나타내면 다음과 같다.
여기서, F1p = 마무리 압연기 1번 롤마크 주기.F2p = 마무리 압연기 2번 롤마크 주기, F3p = 마무리 압연기 3번 롤마크 주기, F4p = 마무리 압연기 4번 롤마크 주기, F5p = 마무리 압연기 5번 롤마크 주기, F6p = 마무리 압연기 6번 롤마크 주기, F7p = 마무리 압연기 7번 롤마크 주기, defect.class = 롤마크 class 넘버(3,18), P1 = 주기확인 첫번째 롤마크(201), P2 = 주기확인 두번째 롤마크(202), min_count = 롤마크 주기 개수, max_count = 주기확인 롤마크 개수, size.0 = 열연강판 폭방향에서의 거리(204), size.1 = 열연강판 폭방향에서의거리(205), org = 온라인 롤 연마 장치 (on, off), message = 롤마크의 주기길이와 마무리 압연기 스텐드 넘버 출력(on,off)이다.
1) Default (org = off) && (message = off);
마무리 압연중 표면흠탐상기에서 롤마크가 발생치 않으면 온라인 롤연마 장치는 가동하지 않고, 검사단말기에 롤마크 주기길이와 마무리 압연기 스텐드 넘버를 출력하지 않는다.
2) 롤마크 주기확인 및 제어 프로세스
(1) If ((defect.class = 3, 18) && ((P1 - P2) <= |50|) &&
(min_count >= 3) && (max_count <= 10)
&& (size.0 || size.1 ) <= |40|)
&& (F7p - P1 || F7p - P2) <= |50|)) {
(org = on) && (message = on);}
마무리 압연기 스텐드 넘버 7번에서 롤 마크가 발생한 것으로 판단하고, 온라인 롤 연마장치를 가동시키고 검사단말기에 message 출력한다.
(2) else If ((defect.class = 3, 18) && ((P1 - P2) <= |50|) &&
(min_count >= 3) && (max_count <= 10)
&& (size.0 || size.1 ) <= |40|)
&& (F6p - P1 || F6p - P2) <= |50|)) {
(org = on) && (message = on);}
마무리 압연기 스텐드 넘버 6번에서 롤마크가 발생한 것으로 판단하고, 온라인 롤 연마장치를 가동시키고 검사단말기에 message 출력한다.
(3)else If ((defect.class = 3, 18) && ((P1 - P2) <= |50|) &&
(min_count >= 3) && (max_count <= 10)
&& (size.0 || size.1 ) <= |40|)
&& (F5p - P1 || F5p - P2) <= |50|)) {
(org = on) && (message = on);}
마무리 압연기 스텐드 넘버 5 번에서 롤마크가 발생한 것으로 판단하고, 온라인 롤 연마장치를 가동시키고 검사단말기에 message 출력한다.
(4) else If ((defect.class = 3, 18) && ((P1 - P2) <= |50|) &&
(min_count >= 3) && (max_count <= 10)
&& (size.0 || size.1 ) <= |40|)
&& (F4p - P1 || F4p - P2) <= |50|)) {
(org = on) && (message = on);}
마무리 압연기 스텐드 넘버 4 번에서 롤마크가 발생한 것으로 판단하고, 온라인 롤 연마장치를 가동시키고 검사단말기에 message 출력한다.
(5) else If ((defect.class = 3, 18) && ((P1 - P2) <= |50|) &&
(min_count >= 3) && (max_count <= 10)
&& (size.0 || size.1 ) <= |40|)
&& (F3p - P1 || F3p - P2) <= |50|)) {
(org = on) && (message = on);}
마무리 압연기 스텐드 넘버 3번에서 롤마크가 발생한 것으로 판단하고, 온라인 롤 연마장치를 가동시키고 검사단말기에 message 출력한다.
(6) else If ((defect.class = 3, 18) && ((P1 - P2) <= |50|) &&
(min_count >= 3) && (max_count <= 10)
&& (size.0 || size.1 ) <= |40|)
&& (F2p - P1 || F2p -P2) <= |50|)) {
(org = on) && (message = on);}
마무리 압연기 스텐드 넘버 2번에서 롤마크가 발생한 것으로 판단하고, 온라인 롤 연마장치를 가동시키고 검사단말기에 message 출력한다.
(7) else If ((defect.class = 3, 18) && ((P1 - P2) <= |50|) &&
(min_count >= 3) && (max_count <= 10)
&& (size.0 || size.1 ) <= |40|)
&& (F1p P1 || F1p - P2) <= |50|)) {
(org = on) && (message = on);}
마무리 압연기 스텐드 넘버 2번에서 롤마크가 발생한 것으로 판단하고, 온라인 롤 연마장치를 가동시키고 검사단말기에 메세지를 출력한다.
따라서 본 발명에 의하면 열간 압연공정에서 롤 마크가 발생된 마무리 압연기의 롤 주기길이와 스텐드 넘버를 정확하게 알 수 있도록 하여 결함이 발생된 스텐드의 롤에 대해 O.R.G를 실시하거나, 롤 교체를 하고자 할 때 작업시간을 감소시켜 롤 원단위를 향상시켜 원가를 절감하고, 제품 품질을 향상시키며, 작업지연으로 인한 대기 시간을 대폭 줄일 수 있는 효과를 갖게 되는 것이다.

Claims (4)

  1. 복수의 롤러를 갖는 사상압연기에 의한 열간 압연 공정에 의해서 제작된 열간 압연강판을 검출하여 해당 열연강판의 공정계획정보를 활성화시키는 단계;
    상기 열연 강판을 촬영하여 롤 마크의 유무를 판단하는 단계;
    상기 롤 마크의 주기의 길이를 연산하여 롤 마크가 주기적으로 반복하여 발생하는지 여부를 판단하는 단계;
    주기적인 것으로 판단되면, 연산된 주기를 상기 공정계획정보에 따라서 롤러의 스텐드 별로 미리 연산되어 정해진 주기길이와 비교하여 롤 마크를 발생시킨 스텐드 번호를 추출하는 단계; 및
    상기 롤 마크의 주기길이 및 롤 마크를 발생시킨 스텐드 번호를 메시지로 표시하는 단계를 포함하는 열연강판의 롤 마크 주기길이에 의한 결함 스텐드 확인방법.
  2. 제1항에 있어서, 롤 마크의 주기길이가 주기적으로 반복하여 발생하는지 여부를 판단하는 단계는 볼 마크의 주기길이를 연산하여 동일한 길이 주기가 연속 2개 이상이면 롤 마크가 주기적인 결함인 것으로 판단하는 방법
  3. 제1항에 있어서, 상기 표시된 롤 마크의 주기길이와 롤 마크를 발생시킨 스탠드의 롤번호에 의해서 온라인 롤 연마가 가능한지 여부를 판단하는 단계;
    롤 연마가 가능하다고 판단되면, 결합이 발생한 스탠드의 롤에 대하여 온라인 롤 연마 작업을 실시하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 롤 연마가 가능하지 않다고 판단되면, 압연소재추출을 대기시키고 롤 마크를 발생시킨 스탠트의 롤을 교체하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
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