KR200339647Y1 - 전단 코일의 파일링 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전단 설비에서 발생하는 길이 편차를 감지하여 자동적으로 제품 등급을 확인하여 전단길이 불량제품을 별도로 적재시킴으로, 불량감별에 드는 시간과 인력을 감소시킬 수 있는 전단 코일의 파일링 제어 장치에 관한 것으로서, 그 구성은 로터리 쉬어의 동작을 제어하면서, 로터리쉬어에서 전단되는 시트의 목적치와의 길이편차값을 출력하는 로터리쉬어제어기; 상기 로터리쉬어제어기로부터 길이편차값을 입력받아 상기 편차가 허용범위이내인지를 비교하여, 길이불량여부를 판별하는 길이불량판별부; 로터리쉬어에서 전단되는 스트립의 핀홀불량을 검출하는 핀홀검출기; 로터리쉬어에서 전단되는 스트립의 두께불량을 검출하는 두께검출기; 상기 핀홀검출기 및 두께검출기의 검출신호와 상기 로터리쉬어의 동작신호를 비교판단하여 핀홀 및/또는 두께불량 시트를 판별하는 품질등급판별부; 상기 길이불량판별부 및 품질등급판별부의 판단결과에 따라서 해당 시트를 정상/비정상별로, 불량종류별로 구분하여 적재되도록 마그네트롤의 구동을 제어하는 파일러제어부; 상기 파일러제어부의 제어에 의하여 제1마그네트롤을 구동시켜 핀홀 및/또는 두께불량 시트를 제1파일러에 적재하는 제1마그네트롤구동부; 상기 파일러제어부의 제어에 따라서 제2마그네트롤을 구동하여 길이불량 시트를 제2파일러에 적재시키는 제2마그네트롤구동부를 포함한다.

Description

전단 코일의 파일링 제어 장치{Piling control apparatus of a shearing coil}

본 고안은 제철소에서 제조된 코일 형태의 제품을 수요가가 요구하는 길이의 시트로 잘라 적재하는 전단 공정에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전단된 시트의 품질 불량 뿐만아니라 길이 불량까지 검출하여, 불량 시트를 불량 종류별로 적재할 수 있는 전단 코일의 파일링 제어 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 제철소에서는 소정 두께 및 폭을 갖는 스트립을 제조하여 코일형태로 제조하며, 이때, 코일제품으로 출하하기도 하고, 필요에 따라 코일을 풀어 소정 길이로 절단한 판형태로 출하하기도 한다.

여기서, 전단 공정(shearing process)는 수요가의 요구에 따라서 해당 코일을 요구된 길이로 절단하여 적재하는 공정으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 구성된다.

전단 공정은 도 1에 도시된 바와 같이, 절단할 코일을 페이오프릴(10)에 끼워 고정한 후, 상기 페이오프릴(10)을 회전시켜 코일을 푼다. 이렇게 풀린 코일은로터리쉬어(14)로 운반되어 소정 길이 단위로 절단된다. 이때, 핀홀검출기(11)를 통해 스트립의 표면불량이 검출되고, 두께검출기(12)를 통해 두께불량이 검출된다. 따라서, 상기 핀홀검출기(11) 및 두께검출기(12)의 불량 검출결과에 따라서, 핀홀 불량이 포함된 전단 시트는 제1마그네트롤(15a)에 의해 제1파일러(15)에 적재되고, 두께불량이 포함된 전단 시트는 제2마그네트롤(16a)에 의하여 제2파일러(16)에 적재되고, 정상품질의 전단 시트를 제3마그네트롤(17a)에 의하여 제3파일러(17) 혹은 제4파일러(18)에 교대로 적재된다. 즉, 상기 제3,4파일러(17,18)에 적재된 전단 시트를 수요가에게 판매되며, 제1,2파일러(15,16)에 적재된 전단 시트를 불량 처리된다.

도 2는 상기와 같이 불량제품과 정상제품을 구분하여 파일링하는 종래의 파일링 제어 장치를 도시한 것으로서, 불량판별부(22)에서 상기 핀홀검출기(11) 및 두께검출기(12)의 검출신호와 상기 로터리 쉬어제어부(21)로부터의 전단신호를 입력받아 불량이 포함된 전단시트를 판별하고, 이를 파일러제어부(23)에 알린다. 파일러제어부(23)는 상기 로터리 쉬어제어부(21)와 상기 불량판별부(22)로부터 인가된 정보에 근거하여, 불량 시트의 도달시점에 그 불량 종류에 따라서, 제1마그네트롤구동부(24) 또는 제2마그네트롤 구동부(25)에 구동신호를 보낸다. 이에, 제1,2마그네트롤 구동부(24,25)가 상기 제1,2마그네트롤(15a,16a)이 자화되어, 해당 시트의 운송방향을 제1 파일러(15) 또는 제2 파일러(16) 측으로 변경시킨다. 이에, 불량이 존재하는 시트는 불량 종류에 따라서, 제1파일러(15) 또는 제2파일러(16)에적재된다.

그런데, 상기와 같은 종래의 파일러 제어 장치는 다른 결함에 대해서는 설비가 가동중인 상태에서 품질관련 측정 설비가 이를 연속적으로 감시하며 불량이 발생할 시 불량에 관련된 신호를 제어하도록 하는데 반하여, 전단길이 편차에 따른 불량에 대해서는 적절한 관리가 이루어지지 않고 있다.

종래에, 이러한 전단길이에 대한 편차의 감식은 시트가 파일러에 쌓일 때 조업자가 그 중 하나를 샘플로 선택하여 별도로 마련된 검사 테이블에 가서 이를 측정하여, 편차 관리 범위안에 들어가게 되면 해당 그룹의 시트 제품들을 모두 정상처리하여 출하하고, 반대로 편차 관리 범위를 벗어나면 해당 파일러에서 수작업으로 불량 시트를 가려내도록 하고 있다.

따라서, 전단길이에 대한 편차 감식을 처리하는데 요구되는 인력과 시간이 크면, 또한, 정확한 감별이 이루어지지 않는다는 문제점이 있다.

본 고안은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 그 목적은 전단 설비에서 발생하는 길이 편차를 감지하여 자동적으로 제품 등급을 확인하여 전단길이 불량제품을 별도로 적재시킴으로, 불량감별에 드는 시간과 인력을감소시킬 수 있는 전단 코일의 파일링 제어 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 제철소 설비에 있어서 코일의 전단 공정을 보인 공정도이다.

도 2는 종래의 파일링 제어 제어 장치를 도시한 블럭구성도이다.

도 3은 본 고안에 의한 파일링 제어 장치의 전체 구성을 보인 블럭구성도이다.

도 4는 본 고안에 의한 파일링 제어 장치에 있어서 길이불량 판별부의 상세 구성을 보인 블럭구성도이다.

도 5는 상기 도 4에 보인 길이불량판별부의 실시예를 보인 회로도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10: 페이오프릴 11: 핀홀 검출기

12: 두께 검출기 13: 레벨러

14: 로터리 쉬어 15~18 : 제1~제4파일러

15a, 16a, 17a : 제1~제3 마그네트롤

21 : 로터리 쉬어 제어부 22 : 불량 판별부

23 : 파일러 제어부 24, 25 : 제1,2마그네트롤 구동부

30 : 길이불량판별부

상술한 목적을 달성하기 위한 구성수단으로서, 본 고안은 로터리 쉬어에서 스트립을 소정 길이로 전단하여 그 품질에 따라서 제1~제3마그네트롤을 통해 제1~제4파일러에 각각 적재하는 전단 설비에 있어서,

상기 로터리 쉬어의 동작을 제어하면서, 로터리쉬어에서 전단되는 시트의 목적치와의 길이편차값을 출력하는 로터리쉬어제어기;

상기 로터리쉬어제어기로부터 길이편차값을 입력받아 상기 편차가 허용범위이내인지를 비교하여, 길이불량여부를 판별하는 길이불량판별부;

로터리쉬어에서 전단되는 스트립의 핀홀불량을 검출하는 핀홀검출기;

로터리쉬어에서 전단되는 스트립의 두께불량을 검출하는 두께검출기;

상기 핀홀검출기 및 두께검출기의 검출신호와 상기 로터리쉬어의 동작신호를 비교판단하여 핀홀 및/또는 두께불량 시트를 판별하는 품질등급판별부;

상기 길이불량판별부 및 품질등급판별부의 판단결과에 따라서 해당 시트를 정상/비정상별로, 불량종류별로 구분하여 적재되도록 마그네트롤의 구동을 제어하는 파일러제어부;

상기 파일러제어부의 제어에 의하여 제1마그네트롤을 구동시켜 핀홀 및/또는 두께불량 시트를 제1파일러에 적재하는 제1마그네트롤구동부;

상기 파일러제어부의 제어에 따라서 제2마그네트롤을 구동하여 길이불량 시트를 제2파일러에 적재시키는 제2마그네트롤구동부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

더하여, 본 고안에 의한 전단 코일의 파일링 제어 장치에 있어서, 상기 길이불량 판별부는 로터리쉬어제어기로부터 입력된 길이편차값과 허용한계값을 비교하여, 편차가 허용범위이내인지 아닌지를 판단하는 길이편차 감지부; 상기 길이편차감지부의 출력신호를 길이불량발생을 나타내는 디지털신호로 변환 출력하는 신호 변환부; 로터리쉬어의 컷 신호를 상기 길이편차신호와의 시간차만큼 지연시키는 신호 지연부; 및, 상기 신호변환부의 길이불량발생신호와 상기 신호지연부의 로터리쉬어컷신호를 논리조합하여, 로터리쉬어의 컷발생 전후에서 길이불량신호발생시 제2마그네트롤 구동신호를 출력하는 출력부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 고안에 의한 전단 코일의 파일링 제어 장치에 대하여 설명한다.

도 3은 본 고안에 의한 전단 코일의 파일링 제어 장치를 도시한 것으로서, 로터리 쉬어(14)에서 스트립을 소정 길이로 전단하여 그 품질에 따라서 제1~제3마그네트롤을 통해 제1~제4파일러에 각각 적재하는 전단 설비에 있어서, 상기 로터리 쉬어(14)를 제어하면서, 로터리쉬어(14)에서 전단되는 시트의 목적치와의 길이편차를 검출하는 로터리쉬어제어기(21)와, 로터리쉬어(14)의 전단에서 스트립의 핀홀불량을 검출하는 핀홀검출기(11)와, 스트립의 두꼐불량을 검출하는 두께검출기(12)와, 상기 핀홀검출기(11) 및 두께검출기(12)의 검출신호와 상기 로터리쉬어(14)의동작신호를 비교판단하여 핀홀 및/또는 두께불량 시트를 판별하는 품질등급판별부(22)와, 상기 로터리쉬어제어기(21)로부터 길이편차값을 입력받아 길이불량여부를 판별하여, 길이불량을 갖는 시트를 알리는 길이불량판별부(30)와, 상기 품질등급판별부(22) 및 길이불량판별부(30)의 판단결과에 따라서 시트가 정상제품별, 불량종류별로 구분적재되도록 해당 시트의 도달시점에 마그네트롤 구동을 제어하는 파일러제어부(23)와, 상기 파일러제어부(23)의 제어에 의하여 제1마그네트롤(15a)을 구동시켜 핀홀 및/또는 두께불량 시트를 제1파일러(15)에 적재하는 제1마그네트롤구동부(24)와, 상기 파일러제어부(23)의 제어에 따라서 제2마그네트롤(16a)을 구동하여 길이불량 시트를 제2파일러(16)에 적재시키는 제2마그네트롤구동부(25)를 포함한다.

상기에서, 제1,2마그네트롤(15a,16a)를 통과한 시트를 정상 품질의 시트로서, 제3마그네트롤(17a)에 의하여 제3,4파일러(17,18)에 교대로 적재된다.

도 4는 상기 도 3에 보인 길이불량판별부(30)의 상세 구성을 보인 것으로서, 상기 길이불량판별부(30)는 검출된 길이편차가 허용한계범이내의 값인지를 비교하여, 길이불량여부를 판단하는 길이편차 감지부(41)와, 상기 길이편차감지부(41)의 판단신호를 길이불량신호로 변환하는 신호 변환부(42), 로터리쉬어(14)의 동작신호를 입력받아 해당 시트가 지정된 위치(예를 들어, 제1마그네트롤(15a) 또는 제2마그네트롤(16a))에 도달될 때까지 지연시키는 신호 지연부(43), 그리고 상기 신호변환부(42)와 상기 신호지연부(43)의 출력신호를 조합하여 대응하는 마그네트롤 구동신호를 발생시키는 출력부(44)로 이루어진다.

더 구체적으로는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 길이편차 감지부(41)는 레벨러(13)의 구동모터에 설치되는 시트 길이 측정용 펄스제너레이터(13a)의 신호를 이용한 로터리 쉬어 제어기(21)에서 생성되는 길이 편차에 해당되는 신호를 입력받아, 비교기(op1,op2)에서 상하한 설정값(VR1,VR2)와 비교하여, 길이 편차가 허용 범위이내인지, 아니면 허용범위를 벗어나는지를 판단하여 출력하는 기능을 담당한다.

다음으로, 신호 변환부(42)는 상기 길이편차 감지부(41)에서 길이편차 판별신호, 즉, 길이편차가 허용범위에 해당하는지를 나타내는 신호와, 허용범위를 벗어남을 나타내는 신호를 후단의 출력부(44)에서 사용가능한 신호로 변환하는 것으로서, 포토커플러(PC1,PC2)로 구현된다.

상기 로터리 쉬어 제어기(21)에서 생성된 길이 편차 신호는 로터리쉬어(14)의 컷트 신호를 받은 후 보내진 스트립의 길이를 확인하여 설정길이를 차감한 값으로서, 이러한 길이 편차 신호와 실제 로터리쉬어(14)의 컷트 신호간에는 소정의 시간지연이 발생된다. 따라서, 상기 신호지연부(42)는 상기 길이 편차 신호와 로터리쉬어 컷 신호와의 시간차만큼 로터리 쉬어 컷신호를 지연시키는 기능을 수행하는 것으로서, 도 5에 도시된 바와 같이, RC 지연회로로 구현될 수 있다.

다음으로, 출력부(44)는 상기 신호지연부(42)의 지연된 로터리 쉬어 컷트 신호와 길이편차 감지부(41)의 길이편차판별신호를 입력받아 이를 논리 조합하여 마그네트롤 구동신호를 출력하는 기능을 수행하는 것으로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 신호변환부(42)의 두 포토커플러(PC1,PC2)의 신호를 논리합하여, 길이편차가 상한이상이거나, 하한이하인 경우, 논리 1신호를 출력하는 오어게이트와, 상기 오어게이트와 출력과 상기 신호지연부(43)의 출력신호를 논리곱하여, 로터리쉬어 절단신호가 인가되면서 상기 길이편차가 허용범위를 벗어났을때, 논리 1 신호를 출력하는 앤드게이트로 구성될 수 있으며, 상기 앤드게이트의 출력은 릴레이를 여자시켜, 파일러제어부(23)를 통하여 제2마그네트롤 구동신호로 출력된다.

이상과 같이 구성된 본 고안에 의한 작용은 다음과 같이 이루어진다.

로터리 쉬어 제어기(21)에서 레벨러(13)의 롤에 취부되어 있는 시트길이 측정용 펄스제너레이터(13a)의 데이터를 읽어 들여 로터리쉬어(14)에서 컷트 될 때 진행시킨 스트립의 길이와 작업지시된 목표 길이와 비교하여 여기에서 발생된 편차를 아날로그 출력으로 내보낸다. 상기 길이편차 값은 길이불량판별부(30)의 길이편차 감지부(41)로 보내지고, 여기서 길이불량여부가 판별되어 편차값이 허용범위이내라면 로우레벨의 신호가 나가고, 허용범위를 벗어나면 소정 전압의 하이레벨신호가 신호 변환부(42)로 보내져, 논리"1" 또는 논리"0"을 나타내는 디지털신호로 변환된다.

그리고, 신호지연부(43)을 통해 소정 시간 지연후 입력된 로터리 쉬어 컷신호와 상기 신호변환부(42)로부터 출력된 디지털 신호는 출력부(44)에서 논리곱된다.

즉, 로터리 쉬어 컷 신호가 인가되고, 길이불량 판별결과 길이 편차가 허용범위를 벗어나는 경우 상기 출력부(44)로부터 제2마그네트롤구동신호가 인가되고,이는 파일러제어부(23)를 통해 제2마그네트롤구동부(25)로 전달되어, 상기 제2마그네트롤구동부(16a)를 여자시킴으로서 길이불량으로 판별된 해당 시트를 제2파일러(16)에 적재시킨다.

이상과 같은 본 고안의 전단코일 파일링 제어 장치의 작용을 예를 들어 설명한다.

실제 조업시 관리하는 길이 편차는 ±1mm이다. 그러나, 이 값은 허용 범위가 너무 크기때문에, 일반적으로 ±0.3mm로 관리한다. 그러므로, 상기 로터리 쉬어 제어기(21)에서 ±1mm에 해당하는 데이터에 상응하는 아날로그 값을 ±10V로 되도록 길이 편차에 해당되는 값을 아날로그 값으로 출력한다. 따라서, 길이 편차가 +0.5mm가 발생하였다면 출력은 5V가 나가게 될 것이며, 편차가 -0.5mm일 경우는 -5V가 발생된다.

이러한 길이편차신호는 로터리쉬어제어기(21)로부터 길이불량판별부(30)로 입력되며, 길이 편차 감지부(41)에서는 0.3mm보다 큰 길이편차와 -0.3mm보다 작은 길이편차를 구별할 수 있도록 가변저항(VR1)은 0.3mm에 해당하는 값 3V로 조정하고 가변저항(VR2)는 -0.3mm에 해당하는 값 -3V로 조정한다.

길이 편차 값이 0.5mm 즉, 5V가 들어 오면 다이오드(D1)을 통과하여 비교기(OP1)로 입력되며, 비교기(OP1)는 설정값 3V와 입력값 5V의 차가 +값이므로, 하이레벨을 출력하여 포터커플러(PC1)을 동작시키게 되며, 이에, 출력부(44)의 앤드게이트로 하이레벨신호가 입력된다.

반대로, 길이 편차가 -0.5mm 즉, -5V가 들어 오면 다이오드(D2)를 통과 하여 비교기(OP2)로 인가되며, 비교기(OP2)에서 설정값 -3V와 입력값 -5V는 반전입력에 의해 +로 변화되어 그 차를 구하게 되며 그 차에 해당하는 값이 +가 되므로 비교기(OP2)의 출력이 하이레벨이되고, 이는 포토커플러(PC2)를 동작시켜 출력부(44)에서 사용할 수 있도록 디지털신호로 변화된다.

그리고, 출력부(44)의 오어게이트에 의하여, 포토커플러(PC1,PC2)중 어느 하나라라도 동작하는 경우, 길이불량발생을 알리는 신호가 발생되고, 이는 앤드게이트에 의하여 로터리 쉬어 제어기(21)에서 컷트 신호가 발생될때, 출력되어, 릴레이를 작동시킨다. 그 결과 제2마그네트롤구동신호가 발생되며, 이는 파일러제어부(23)에 의하여 제2마그네트롤구동부(25)로 인가되고, 상기 제2마그네트롤구동부(25)가 제2마그네트롤(16a)를 자화시켜, 해당 시트가 정상제품이 적재되는 제3,4파일러(17,18)로 이동되지 않고, 제2파일러(16) 측으로 이동되도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안은 전단기에서 전단된 시트의 길이 편차를 자동으로 감지하여 이를 별도로 관리 적재시킴으로서, 샘플 검사에 의존하는 기존의 방식보다 검사의 정확도를 높히면서 검사소요비용 및 시간을 감소시킬 수 있으며, 그 결과, 정상제품에 길이 편차를 가지고 있는 제품의 혼입을 예방하여 제품의 신로성을 높히는 것이 가능하다.

Claims (2)

1. 로터리 쉬어에서 스트립을 소정 길이로 전단하여 그 품질에 따라서 제1~제3마그네트롤을 통해 제1~제4파일러에 각각 적재하는 전단 설비에 있어서,

   상기 로터리 쉬어의 동작을 제어하면서, 로터리쉬어에서 전단되는 시트의 목적치와의 길이편차값을 출력하는 로터리쉬어제어기;

   상기 로터리쉬어제어기로부터 길이편차값을 입력받아 상기 편차가 허용범위이내인지를 비교하여, 길이불량여부를 판별하는 길이불량판별부;

   로터리쉬어에서 전단되는 스트립의 핀홀불량을 검출하는 핀홀검출기;

   로터리쉬어에서 전단되는 스트립의 두께불량을 검출하는 두께검출기;

   상기 핀홀검출기 및 두께검출기의 검출신호와 상기 로터리쉬어의 동작신호를 비교판단하여 핀홀 및/또는 두께불량 시트를 판별하는 품질등급판별부;

   상기 길이불량판별부 및 품질등급판별부의 판단결과에 따라서 해당 시트를 정상/비정상별로, 불량종류별로 구분하여 적재되도록 마그네트롤의 구동을 제어하는 파일러제어부;

   상기 파일러제어부의 제어에 의하여 제1마그네트롤을 구동시켜 핀홀 및/또는 두께불량 시트를 제1파일러에 적재하는 제1마그네트롤구동부;

   상기 파일러제어부의 제어에 따라서 제2마그네트롤을 구동하여 길이불량 시트를 제2파일러에 적재시키는 제2마그네트롤구동부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전단 코일의 파일링 제어 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 길이불량 판별부는

   로터리쉬어제어기로부터 입력된 길이편차값과 허용한계값을 비교하여, 편차가 허용범위이내인지 아닌지를 판단하는 길이편차 감지부;

   상기 길이편차감지부의 출력신호를 길이불량발생을 나타내는 디지털신호로 변환 출력하는 신호 변환부;

   로터리쉬어의 컷 신호를 상기 길이편차신호와의 시간차만큼 지연시키는 신호 지연부; 및

   상기 신호변환부의 길이불량발생신호와 상기 신호지연부의 로터리쉬어컷신호를 논리조합하여, 로터리쉬어의 컷발생 전후에서 길이불량신호발생시 제2마그네트롤 구동신호를 출력하는 출력부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전단 코일의 파일링 제어 장치.